C语言校园导航系统.docx
《C语言校园导航系统.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《C语言校园导航系统.docx（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
C语言校园导航系统
课程设计报告
课程设计题目：
校园导航
专业：
计算机科学与技术
班级：
1230701
学号：
************
*******
*******
2014年6月19日
实验题目:
校园导航系统
实验时间：
2014/6/16-2014/6/19
实验地点：
软件楼402
实验目的：
综合运用所学的数据结构知识解决一个关于学校导航系统的问题，侧重对图的相关内容特别是求最短路径的应用，使得能进一步熟悉掌握数据结构的基础知识，进一步提升自己的解决问题和编程调试能力，为后续专业课程的学习打下基础。
实验要求：
设计学校的平面图，至少包括10个以上的场所，每两个场所间可以有不同的路，且路长也可能不同，找出从某个场所到达另一场所的最佳路径。
求最短路径用Dijkstra或Floryd算法实现。
实现思路：
先分析需求，本程序的主要目的是提供本学校地点的路径查询,并提供其他各种信息查询服务。
需求：
1、提供校园平面图，使得能直观的了解学校。
2、提供地点信息查询，为各地点提供简短的介绍。
3、提供任意两地点间最短路径查询，并计算总路程。
根据要求，先将校园平面图信息抽象为无向网，用邻接矩阵存储。
需求1：
定义map（）函数，功能是输出校园的平面图。
可简单的通过printf（）函数实现。
需求2：
定义Query（）函数，功能是查询输出地点信息。
可直接输出无向网中的顶点信息。
需求3：
根据输入的起点和终点，运用Floryd算法，求出最短路径，计算路径长度并输出。
考虑到使用者并不一定需要使用所有的功能，所以开始时需要一个选择菜单。
定义Menu（）函数，功能是提供功能选择。
输入1，选择查看学校平面图
输入2，选择查看各地点信息
输入3，选择查找两地点间最短路径
输入4，退出程序
总流程图：
Y
N
13
2
平面图模块流程图：
地点信息查询模块流程图：
求最短路径模块流程图：
实现过程：
从学校的平面图中选取出12个比较重要的地点，将其抽象成无向带权网并用邻接矩阵来表示。
以图中的顶点代表地点，存放地点名称、编号、简介等信息，权值代表两地之间的距离。
最短路径用Floyd算法求出。
地点间距离用地图软件测出。
将得到的信息绘制成无向网：
170
200
150
30300
150
30500
170
160
100
570
160
180
10020
程序用到的函数：
MGraphInitGraph（MGraph&G）//构造校园图
voidMenu（）//初始菜单
voidMap（）//校园平面图
VoidNumber（）//输出地点编号，在其他操作中会用到
voidQuery（MGraphG）//查找函数，可以输出地点名称和介绍
voidfloyd（MGraphG）//floyd算法
voidshortestPath_Floyd（MGraph&G）//求最短路径
voidmain（）;//主函数
（1）图的存储结构：
typedefstruct
{
charname[30];//地点名称
intnum;//地点编号
charintroduction[200];//地点介绍
}VertexType;
typedefstruct{
VertexTypevexs[MAX];//地点
intarcs[MAX][MAX];//存储图的邻接矩阵
intvexNum,arcNum;//地点数，路径数
}MGraph;
（2）构造校园图：
MGraphInitGraph（MGraph&G）//构造校园图
{
inti,j;
G.vexNum=12;
G.arcNum=16;
for（i=1;i<=G.vexNum;i++）
G.vexs[i].num=i;
strcpy（G.vexs[1].name,"体育馆"）;
strcpy（G.vexs[1].introduction,"有田径场及各种体育活动场馆"）;
strcpy（G.vexs[2].name,"北区宿舍"）;
strcpy（G.vexs[2].introduction,"学校北区的宿舍"）;
strcpy（G.vexs[3].name,"图书馆"）;
strcpy（G.vexs[3].introduction,"有着丰富的藏书，是学习、自习的好地方"）;
strcpy（G.vexs[4].name,"樱花广场"）;
strcpy（G.vexs[4].introduction,"有很多樱花树，适合早读"）;
strcpy（G.vexs[5].name,"三教"）;
strcpy（G.vexs[5].introduction,"学校的教学区"）;
strcpy（G.vexs[6].name,"东门"）;
strcpy（G.vexs[6].introduction,"学校的正门"）;
strcpy（G.vexs[7].name,"青春广场"）;
strcpy（G.vexs[7].introduction,"经常有各种各样的社团活动"）;
strcpy（G.vexs[8].name,"西区食堂"）;
strcpy（G.vexs[8].introduction,"西区的食堂，饭菜很好吃"）;
strcpy（G.vexs[9].name,"西区宿舍"）;
strcpy（G.vexs[9].introduction,"学校西区的宿舍，既有男生宿舍也有女生宿舍"）;
strcpy（G.vexs[10].name,"南区食堂"）;
strcpy（G.vexs[10].introduction,"南区食堂，饭菜很好吃"）;
strcpy（G.vexs[11].name,"南区宿舍"）;
strcpy（G.vexs[11].introduction,"学校南区的宿舍，全是男生宿舍"）;
strcpy（G.vexs[12].name,"南门"）;
strcpy（G.vexs[12].introduction,"学校的南门，比较小"）;
for（i=0;ifor（j=0;jG.arcs[i][j]=INFINITY;//不存在的路径长度设为无穷大
G.arcs[0][1]=170;
G.arcs[1][2]=200;
G.arcs[1][4]=150;
G.arcs[2][3]=30;
G.arcs[2][4]=150;
G.arcs[2][5]=300;
G.arcs[3][4]=30;
G.arcs[4][6]=170;
G.arcs[4][7]=160;
G.arcs[5][6]=500;
G.arcs[5][10]=570;
G.arcs[6][7]=100;
G.arcs[7][8]=160;
G.arcs[8][9]=180;
G.arcs[9][10]=100;
G.arcs[10][11]=20;
}
for（i=0;ifor（j=0;jG.arcs[j][i]=G.arcs[i][j];
returnG;
}
（3）菜单模块：
voidMenu（）//初始菜单
{
printf（"\n\n东华理工大学校园导游系统\n"）;
printf（"┏━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓\n"）;
printf（"┃编号┃功能┃\n"）;
printf（"┣━━╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫\n"）;
printf（"┃1┃查看学校平面图┃\n"）;
printf（"┃2┃查看地点信息┃\n"）;
printf（"┃3┃查找两地点间最短路径┃\n"）;
printf（"┃4┃退出┃\n"）;
printf（"┗━━┻━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛\n"）;
printf（"输入你的选择：
"）;
}
（4）平面图模块：
voidMap（）//校园平面图
{
printf（"\n"）;
printf（"┏━━━━━━━┓\n"）;
printf（"┃┃\n"）;
printf（"┃1.体育馆┃\n"）;
printf（"┃┃\n"）;
printf（"┗━━━┳━━━┛\n"）;
printf（"┃\n"）;
printf（"┏━━━┻━━━┓\n"）;
printf（"┃┃\n"）;
printf（"┏━━━━━━━━━┳━━━┫2.北区宿舍┣━━━┓\n"）;
printf（"┃┃┃┃┃\n"）;
printf（"┃┃┗━━━━━━━┛┃\n"）;
printf（"┃┏━━━━━━━┓┃┃\n"）;
printf（"┃┃┃┃┃\n"）;
printf（"┏━━┓┃┃┃┃┣┓\n"）;
printf（"┃┣╋┫3.图书馆┣┫┃┃6.\n"）;
printf（"┃4.┃┃┃┃┃┃┃东\n"）;
printf（"┃樱┃┃┃┃┣━━━━━━━━━━━━━━━┫┃门\n"）;
printf（"┃花┃┃┗━━━━━━━┛┃┃┃\n"）;
printf（"┃广┃┃┏━━━━━━━┓┃┃┃\n"）;
printf（"┃场┃┃┃┃┃┣┛\n"）;
printf（"┃┃┃┃┃┃┃\n"）;
printf（"┃┣┻┫5.三教┣┫┃\n"）;
printf（"┗━━┛┃┃┃┃\n"）;
printf（"┃┃┃┃\n"）;
printf（"┗━━━━━━━┛┣━━━━┳━━━━━━━━━━┫\n"）;
printf（"┃┏━━━┻━━━┓┃\n"）;
printf（"┏━━━━━━━┓┃┃┃┃\n"）;
printf（"┃┃┃┃┃┃\n"）;
printf（"┃┃┃┃7.青春广场┃┃\n"）;
printf（"┃8.西区食堂┣╋┫┃┃\n"）;
printf（"┃┃┃┃┃┃\n"）;
printf（"┃┃┃┃┃┃\n"）;
printf（"┗━━━━━━━┛┃┗━━━━━━━┛┃\n"）;
printf（"┃┃\n"）;
printf（"┏━━━━━━━┓┃┃\n"）;
printf（"┃┃┃┃\n"）;
printf（"┃┃┃┃\n"）;
printf（"┃9.┃┃┃\n"）;
printf（"┃西┃┃┃\n"）;
printf（"┃区┣┫┃\n"）;
printf（"┃宿┃┃┃\n"）;
printf（"┃舍┃┃┃\n"）;
printf（"┃┃┃┃\n"）;
printf（"┃┃┃┃\n"）;
printf（"┃┃┃┃\n"）;
printf（"┗━━━━━━━┛┃┃\n"）;
printf（"┃┃\n"）;
printf（"┃┏━━━━━━━━━━━┓┃\n"）;
printf（"┏━━━━━━━┓┃┃┃┃\n"）;
printf（"┃┃┃┃┃┃\n"）;
printf（"┃┃┃┃┃┏┻┓\n"）;
printf（"┃10.南区食堂┣┻┫11.南区宿舍┣━┫┃\n"）;
printf（"┃┃┃┃┗━┛\n"）;
printf（"┃┃┃┃12.南门\n"）;
printf（"┗━━━━━━━┛┃┃\n"）;
printf（"┗━━━━━━━━━━━┛\n"）;
printf（"请按任意键继续!
"）;
getch（）;
}
（5）地点编号函数：
VoidNumber（）//输出地点编号，在其他操作中会用到
{
intv;
printf（"\n\n┏━━┳━━━━━━┓\n"）;
printf（"┃编号┃地点名称┃\n"）;
for（v=1;v<=G.vexNum;v++）{
printf（"┃%-4d┃%-12s┃\n",G.vexs[v].num,G.vexs[v].name）;
}
printf（"┗━━┻━━━━━━┛\n"）;
}
（6）地点信息查询模块：
voidQuery（MGraphG）//查找函数，可以输出地点名称和介绍
{
intk,i=1;
Number（）;
while（i）
{
printf（"请输入要查询的地点编号,输入0退出:
"）;
scanf（"%d",&k）;
if（k<0||k>G.vexNum）
{
printf（"地点编号不存在!
请重新输入地点编号:
"）;
scanf（"%d",&k）;
}
printf（"%d.%s%-62s\n\n",G.vexs[k].num,G.vexs[k].name,G.vexs[k].introduction）;
if（k==0）
i=0;
}
}
（7）Floyd算法求最短路径：
intD[MAX][MAX],Path[MAX][MAX];
voidfloyd（MGraphG）//Floyd算法
{
inti,j,k;
for（i=0;ifor（j=0;jD[i][j]=G.arcs[i][j];
if（i!
=j&&G.arcs[i][j]elsePath[i][j]=-1;
}
for（k=0;kfor（i=0;ifor（j=0;jif（D[i][k]+D[k][j]D[i][j]=D[i][k]+D[k][j];
Path[i][j]=Path[k][j];
}
}
voidshortestPath_Floyd（MGraph&G）//求最短路径
{
inti,j,p,m,k;
intb[100];
floyd（G）;
Number（）;
do{
printf（"请输入起点编号:
"）;
scanf（"%d",&i）;
printf（"请输入终点编号:
"）;
scanf（"%d",&j）;
if（i==j）
printf（"起点和终点一样，请重新输入\n"）;
elseif（i>12||i<0||j>12||j<0）
printf（"输入错误，请重新输入\n"）;
}while（i==j||i>12||i<0||j>12||j<0）;
i=i-1;j=j-1;
if（i!
=j）{
printf（"起点：
%s，终点：
%s\n最短路径：
",G.vexs[i+1].name,G.vexs[j+1].name）;
p=Path[i][j];
if（p==-1）printf（"empty\n"）;
else{
m=0;b[m++]=j;
while（p!
=i）{b[m++]=p;p=Path[i][p];}
b[m]=i;
for（k=m;k>0;k--）printf（"%s->",G.vexs[b[k]+1].name）;
printf（"%s,路程为%d米\n",G.vexs[b[0]+1].name,D[i][j]）;
}
}
printf（"\n\n按任意键继续\n\n"）;
getch（）;
}
（8）主函数：
voidmain（）//主函数
{
InitGraph（G）;
inti;
Menu（G）;
scanf（"%d",&i）;//输入选择
while（i!
=4）//输入4，则退出
{
switch（i）
{//每次选择后会调用清屏函数，使界面美观
case1:
system（"CLS"）;Map（）;Menu（G）;break;//若输入1，则输出平面图
case2:
system（"CLS"）;Query（G）;Menu（G）;break;//若输入2，则查找并输出地点名称和介绍
case3:
system（"CLS"）;shortestPath_Floyd（G）;Menu（G）;break;//若输入3，则找出最短路径
case4:
;break;
default:
printf（"输入错误,清重新输入\n"）;
}
scanf（"%d",&i）;
}
}
运行结果：
图1：
初始菜单，输入1查看学校平面图，输入2查看地点信息，输入3查找两地点间最短路径，输入4退出。
图2：
查看地点信息
输入要查询的地点编号，输入错误则出现错误提示，并重新输入。
输入0则返回初始菜单。
图3：
查看学校平面图
图4.1：
查找两地间最短路径
输入起点和终点编号，则会计算出最短路径和路程
图4.2：
若输入的起点或终点编号错误，则出现错误提示，并重新输入。
实验总结：
程序能满足实验要求，较好的实现的了各个功能，做到了实用方便，但仍有很多不足之处，主要是以下几点：
1.按要求将校园平面图信息抽象为无向网用邻接矩阵存储，能较好的表现校园各地点信息，并能方便地使用Floyd算法查找最短路径，但邻接矩阵不适用与两顶点之间有多条边的情况，所以对于有道路直接相连的两地点，只取路程最短的路，虽然对于各功能没有影响，但平面图的信息并没有全部存储。
2.同时由于地点本身有长度和面积，并不能完全抽象为一个顶点，对于没有道路直接相连的地点，因为中间要经过其他地点，而经过的地点的长度并未算在路程内，所以计算出的路程长度要比实际长度略短。
3.对于输出校园平面图的功能，只简单的用printf（）函数输出，用一个个符号组成平面图，这个方法费时费力，但还没有找到更好的方法。
心得体会：
通过完成这次课程设计，我学会了综合运用所学的数据结构知识解决一个具体的问题，尤其是熟悉了对图的相关内容的应用，更加深入的了解了求最短路径算法的原理，使得能进一步熟悉掌握数据结构的基础知识，并在编写程序的过程中，掌握了很多编程技巧，学会了使用一些新的功能函数，进一步提升了自己的解决问题和编程调试的能力。
并且意识到编程要有条理和规划。
对于一个项目，要先分析需求，再将不同需求划分成各个模块。
编程过程中要注意代码格式，要添加必要的注释，这样可以减少很多不必要的麻烦。
升级会员 