优化算法实现：多目标旅行路线设计与K条最短路径计算

本文档是一份关于数据结构课程设计的详细报告，由李子超同学在哈尔滨工业大学（威海）计算机科学与技术专业0604102班完成，学号为060410210，设计题目围绕如何解决现实生活中旅行路线选择的问题。研究背景是现实中，两个城市之间的最短距离并不一定代表最低费用，例如通过中转可能更省钱。设计的目标是针对旅游路线的时间和费用进行综合考虑，提供用户查询的最快或最节省的路线，以及满足用户自定义预算（N元）下的最少中转站方案。 报告分为多个部分： 1. **软硬件运行环境**：介绍了项目的运行环境，包括可能使用的开发工具和平台。 2. **需求分析**：详细阐述了任务的需求，包括任务目标（如提供最快和最经济的路线）、开发环境、功能需求（如时间与费用的考量）、性能需求（如数据精度、时间特性，以及软件的适应性），以及运行需求。 3. **概要设计**：这部分涵盖了总体设计思路，如运行设计和错误处理策略。 4. **详细设计**：深入到程序设计细节，包括界面层的设计，以及逻辑层中的金钱优先和航程优先功能。此外，还描述了算法设计，采用ksp算法（shortest paths ranking algorithm）来处理同时存在多条最短路径或求取前K条最短路径的问题。 5. **算法设计与分析**：包括算法的概要描述，伪码实现，以及算法的分析，强调了单纯Dijkstra或Floyd算法的局限性。 6. **运行结果与分析**：这部分展示了实际的运行结果，并对算法的效果进行了评估。 7. **总结**：回顾整个设计过程，总结关键点和学习体会。 8. **附录**：提供了源代码、预定义的城市名文件（city.h）、最短路径计算程序和前K条最短路径程序的实现。 这份报告不仅涉及理论知识的应用，也体现了实际问题的解决策略和编程实践，是数据结构课程设计中的一个典型案例。