用c语言实现程序,根据一张旅游路线图,已知城市之间的路线长度以及花费的费用。请编写程序输出一条从出发地到目的地之间的最短规划路线。如果存在若干条最短路径,则输出费用最少的一条路线以及沿途经过的城市,给出代码和注释

时间: 2024-03-25 19:38:08 浏览: 153
这个问题需要使用Dijkstra算法来解决,下面是使用C语言实现的代码和注释: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <limits.h> #define MAX_CITY_NUM 100 // 城市数量的最大值 #define MAX_ROUTE_NUM 1000 // 路线数量的最大值 // 定义边的结构体,包含起点、终点、路线长度和花费 typedef struct { int from; // 起点 int to; // 终点 int length; // 路线长度 int cost; // 路线花费 } Route; // 定义城市的结构体,包含城市名称和到起点的距离 typedef struct { char name[20]; // 城市名称 int distance; // 到起点的距离 } City; City cities[MAX_CITY_NUM]; // 存储所有城市 int cityNum; // 城市数量 Route routes[MAX_ROUTE_NUM]; // 存储所有路线 int routeNum; // 路线数量 // Dijkstra算法,用于求解从起点到目的地的最短规划路线 void dijkstra(int start, int end) { int visited[MAX_CITY_NUM] = {0}; // 用于标记城市是否被访问过 int distance[MAX_CITY_NUM]; // 存储起点到每个城市的距离 int cost[MAX_CITY_NUM]; // 存储起点到每个城市的花费 int prev[MAX_CITY_NUM]; // 存储每个城市的前驱节点 int city; // 当前正在访问的城市 int i, j, min; // 初始化距离、花费和前驱节点 for (i = 0; i < cityNum; i++) { distance[i] = INT_MAX; cost[i] = INT_MAX; prev[i] = -1; } // 将起点的距离和花费都设置为0 distance[start] = 0; cost[start] = 0; // 开始循环访问所有城市 for (i = 0; i < cityNum; i++) { // 找到未被访问过的距离最小的城市 min = INT_MAX; for (j = 0; j < cityNum; j++) { if (!visited[j] && distance[j] < min) { min = distance[j]; city = j; } } // 标记该城市已被访问 visited[city] = 1; // 更新与该城市相邻的城市的距离和花费 for (j = 0; j < routeNum; j++) { if (routes[j].from == city) { if (distance[city] + routes[j].length < distance[routes[j].to]) { distance[routes[j].to] = distance[city] + routes[j].length; cost[routes[j].to] = cost[city] + routes[j].cost; prev[routes[j].to] = city; } else if (distance[city] + routes[j].length == distance[routes[j].to] && cost[city] + routes[j].cost < cost[routes[j].to]) { cost[routes[j].to] = cost[city] + routes[j].cost; prev[routes[j].to] = city; } } } } // 输出最短规划路线 printf("最短规划路线为:\n"); printf("%s", cities[end].name); for (i = prev[end]; i != -1; i = prev[i]) { printf(" -> %s", cities[i].name); } printf("\n"); printf("该路线的长度为:%d\n", distance[end]); printf("该路线的费用为:%d\n", cost[end]); } int main() { int i, start, end; // 输入城市数量和路线数量 printf("请输入城市数量和路线数量:\n"); scanf("%d %d", &cityNum, &routeNum); // 输入每个城市的名称 printf("请输入每个城市的名称:\n"); for (i = 0; i < cityNum; i++) { scanf("%s", cities[i].name); } // 输入每条路线的信息 printf("请输入每条路线的信息(起点 终点 路线长度 路线费用):\n"); for (i = 0; i < routeNum; i++) { scanf("%d %d %d %d", &routes[i].from, &routes[i].to, &routes[i].length, &routes[i].cost); } // 输入起点和目的地 printf("请输入起点和目的地的编号(从1开始):\n"); scanf("%d %d", &start, &end); // 调用Dijkstra算法求解最短规划路线 dijkstra(start - 1, end - 1); return 0; } ``` 注释中已经解释了每段代码的作用,具体实现流程如下: 1. 定义边和城市的结构体,以及存储所有城市和路线的数组。 2. 实现Dijkstra算法,用于求解从起点到目的地的最短规划路线。 3. 在主函数中,首先输入城市数量和路线数量,以及每个城市的名称和每条路线的信息。 4. 接着输入起点和目的地的编号,调用Dijkstra算法求解最短规划路线,并输出结果。 需要注意的是,输入的城市编号应该从1开始,而不是从0开始。
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