用C++写一个导航系统

好的，一个基本的导航系统需要完成以下几个任务：

1. 读取地图数据：地图数据可以是一个文本文件，其中包含了地点的名称、坐标和连接关系等信息。

2. 建立地图模型：根据读取到的地图数据，建立一个地图模型，包括各个地点之间的连接关系。

3. 实现导航功能：根据用户输入的起点和终点，使用某种算法（如Dijkstra算法）求出最短路径，并输出导航路线。

以下是一个简单的C++代码示例，可以实现上述任务：

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <vector>
#include <map>
#include <queue>
#include <stack>
#include <cmath>

using namespace std;

// 定义地点结构体
struct Location {
    string name; // 地点名称
    double x, y; // 坐标
    Location(string n = "", double xx = 0, double yy = 0) : name(n), x(xx), y(yy) {}
};

// 定义路径结构体
struct Path {
    int from, to; // 起点和终点的索引
    double dist; // 距离
    Path(int f = 0, int t = 0, double d = 0) : from(f), to(t), dist(d) {}
};

// 定义地图类
class Map {
private:
    vector<Location> locations; // 存储地点信息
    vector<vector<Path>> paths; // 存储路径信息
public:
    // 读取地图数据
    bool readMap(string filename) {
        ifstream fin(filename);
        if (!fin) return false;
        int n;
        fin >> n;
        locations.resize(n);
        paths.resize(n);
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            fin >> locations[i].name >> locations[i].x >> locations[i].y;
        }
        int m;
        fin >> m;
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            int u, v;
            double w;
            fin >> u >> v >> w;
            paths[u].push_back(Path(u, v, w));
            paths[v].push_back(Path(v, u, w));
        }
        return true;
    }
    
    // 根据地点名称查找索引
    int findLocation(string name) const {
        for (int i = 0; i < locations.size(); i++) {
            if (locations[i].name == name) return i;
        }
        return -1;
    }
    
    // 根据索引获取地点信息
    Location getLocation(int index) const {
        return locations[index];
    }
    
    // 获取两个地点之间的距离
    double getDistance(int u, int v) const {
        double dx = locations[u].x - locations[v].x;
        double dy = locations[u].y - locations[v].y;
        return sqrt(dx * dx + dy * dy);
    }
    
    // Dijkstra算法求最短路径
    vector<int> shortestPath(int from, int to) const {
        priority_queue<pair<double, int>, vector<pair<double, int>>, greater<pair<double, int>>> pq;
        vector<double> dist(locations.size(), INFINITY);
        vector<int> prev(locations.size(), -1);
        pq.push(make_pair(0, from));
        dist[from] = 0;
        while (!pq.empty()) {
            int u = pq.top().second;
            pq.pop();
            if (u == to) break;
            for (int i = 0; i < paths[u].size(); i++) {
                int v = paths[u][i].to;
                double w = paths[u][i].dist;
                if (dist[v] > dist[u] + w) {
                    dist[v] = dist[u] + w;
                    prev[v] = u;
                    pq.push(make_pair(dist[v], v));
                }
            }
        }
        vector<int> path;
        for (int u = to; u != -1; u = prev[u]) {
            path.push_back(u);
        }
        reverse(path.begin(), path.end());
        return path;
    }
};

int main() {
    // 读取地图数据
    Map map;
    if (!map.readMap("mapdata.txt")) {
        cerr << "Error: cannot read map data!" << endl;
        return 1;
    }
    
    // 获取起点和终点
    string from, to;
    cout << "Please input the starting location: ";
    getline(cin, from);
    cout << "Please input the destination: ";
    getline(cin, to);
    
    // 查找起点和终点的索引
    int start = map.findLocation(from);
    int end = map.findLocation(to);
    if (start == -1 || end == -1) {
        cerr << "Error: invalid location!" << endl;
        return 1;
    }
    
    // 计算最短路径
    vector<int> path = map.shortestPath(start, end);
    if (path.empty()) {
        cerr << "Error: no path found!" << endl;
        return 1;
    }
    
    // 输出导航路线
    cout << "Navigation:" << endl;
    for (int i = 0; i < path.size(); i++) {
        Location loc = map.getLocation(path[i]);
        cout << loc.name << " (" << loc.x << ", " << loc.y << ")" << endl;
    }
    cout << "Distance: " << map.getDistance(start, end) << endl;
    
    return 0;
}

该程序首先读取地图数据，然后根据用户输入的起点和终点，使用Dijkstra算法求出最短路径，并输出导航路线和距离。地图数据可以保存在一个文本文件中，格式如下：

8
A 0 0
B 1 1
C 2 2
D 3 3
E 4 4
F 1 2
G 2 4
H 3 2
9
0 1 1
0 5 2
1 2 1
2 3 1
3 4 1
5 6 2
6 7 2
7 4 2
5 2 1

第一行是地点数，接下来的n行是每个地点的名称和坐标。然后是路径数m，接下来的m行描述每条路径的起点、终点和距离。