设计与实现：校园导游程序

"设计一个校园导游程序，包括景点信息存储、查询和最短路径规划功能。使用无向图表示校园地图，应用Floyd算法求解最短路径。" 设计一个校园导游系统旨在为访客提供方便的信息查询和路径指导服务。这个系统基于无向图的数据结构，将校园内的各个景点视为图中的顶点，而连接景点的路径则表示为边，边上的权重代表路径长度。以下是系统的核心知识点和设计细节： 1. **数据结构与图理论**： - 使用无向图来表示校园地图是因为校园道路通常是双向通行的。无向图的边不区分方向，每条边连接两个顶点，且两个顶点间有一条边，意味着可以从任一顶点到达另一个顶点。 - 景点信息存储在顶点中，包括景点名称、代号、简介等。 - 边则包含路径长度信息。 2. **功能实现**： - **景点查询**：允许用户输入景点编号，系统返回该景点的相关信息。这需要有一个数据结构来存储所有景点的详细信息，并能根据用户输入快速查找。 - **路径咨询**：通过输入起点和终点的编号，系统计算并返回这两个景点之间的最短路径。这通常涉及到图的遍历和最短路径算法，如Dijkstra算法或Floyd-Warshall算法。 3. **算法应用**： - **Floyd-Warshall算法**：这是一种用于求解所有顶点对之间最短路径的动态规划算法。在本系统中，它用于预计算并存储所有景点之间的最短距离，以便快速响应路径查询请求。 - **路径输出**：当找到最短路径后，系统还需要将其展示给用户。这可能涉及回溯路径，根据最短距离数组`shortest[]`和路径数组`path[]`来构建路径。 4. **程序设计**： - 程序分为多个模块，包括主函数、景点介绍函数、最短距离计算函数和路径显示函数。 - 主函数负责界面交互，输出导航菜单和景点列表，并调用其他功能函数。 - 景点介绍函数用于根据用户选择输出相应景点的详细信息。 - 最短距离函数调用Floyd-Warshall算法计算所有景点间的最短路径，并存储结果。 - 路径显示函数根据最短距离和经过的景点信息，呈现给用户具体的路径。 5. **错误处理**： - 用户输入检查确保景点编号在1到10之间，防止无效查询。若输入错误，系统应有相应的错误提示和处理机制。 6. **用户交互**： - 系统提供图形化的用户界面，用户通过简单的指令（如'i'、's'或'e'）选择服务，增强用户体验。 这个校园导游系统结合了数据结构、图论、算法和软件工程的设计原则，为访客提供了一个高效、友好的信息查询和导航平台。通过优化算法和合理的数据结构设计，系统能够快速响应查询，提供准确的路径建议，是校园信息化建设的重要组成部分。