java校院导游程序课程设计.doc

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《数据结构与算法设计》

课程设计任务书

题目

校园导游程序

学生姓名

黄涛

学号

专业班级

数学1001

设

计

内

容

与

要

求

【问题描述】

如今的大学校园占地面积广，建筑物繁多，对陌生人在校园很容易迷失方向或不易找到自己的目的地。

为了解决这一问题，我为我校本部校区建立校园导游图，以此给新生和来访客人提供方便快捷的咨询引导服务。

【课程设计目的】

本程序涉及的类容广，涉及：

数据结构（图），java程序设计，UML设计等。

通过该程序能很好的复习以前学过的知识，也能促进对刚学过的图知识进一步加深理解，还能根据需要学习新知识。

提高用知识解决实际问题的综合能力，达到学以致用的目的。

【软件功能】

1.可以浏览我校本部整体的校园平面图。

图中显示所有景点及其道路连通情况。

采用人机交互方式实现图形化界面景点介绍。

2.为来访客人提供任意景点相关信息的查询。

3.为来访客人提供任意景点的问路查询。

【算法思想】

本程序中用到的数据结构：

图。

主要算法：

迪杰斯特拉算法。

ADTGraph{

数据对象V：

景点顶点集

数据关系R：

R={VR}VR={|v,w∈V且P（v,w）,表示从v到w的弧，谓词P（v，w）定义了弧的意义或信息}

基本操作P：

CreateGraph（&G,V,VR）；初始条件：

V是图的顶点集，VR是图中弧的集合。

操作结果：

按V和VR的定义构造图G。

DestroyGraph（&G）；初始条件：

图G存在。

操作结果：

销毁图G。

ShortestPath（&G，v1，v2）；初始条件：

图G存在，给定起点v1和终点v2。

操作结果：

返回起点v1和终点v2的最短距离和路径。

}

【提交成果】

1.“《数据结构与算法设计》课程设计任务书”一份，打印装袋；

2.“《数据结构与算法设计》课程设计报告”一份，打印装袋；

3.上面两项内容的word文档，通过电子邮件交到指导教师。

起止时间

2013年6月3日至2013年6月14日

指导教师签名

2013年6月3日

系（教研室）主任签名

2013年6月3日

学生签名

年月日

数据结构与算法设计课程设计

专业：

数学与应用数学班级：

数学1001学号：

姓名：

黄涛完成日期：

2013.06.16指导教师：

1、程序设计说明书

【设计题目】校园导游程序

【问题描述】

如今的大学校园占地面积广，建筑物繁多，对陌生人在校园很容易迷失方向或不易找到自己的目的地。

为了解决这一问题，我为我校本部校区建立校园导游图，以此给新生和来访客人提供方便快捷的咨询引导服务。

【软件功能】

1.能够对校园整体平面示意图进行浏览。

2.能够对全校的主要景点的拓扑图进行一个整体情况的预览查询。

3.能够实现对每个景点详细信息的查询。

4.能够实现景点与景点间最短路线的查询，采用Dijkstra最短路径算法。

【算法思想】

1.为各个功能模块用类封装。

2.采用数据结构有权图的知识来存储各个景点。

3.两个景点之间的最短路径采用Dijkstra算法求最短路径。

即由迪杰斯特拉（Dijkstra）提出的一个按路径长度递增的次序产生最短路径的算法。

该算法的基本思想是：

设置两个顶点的集合S和T＝V－S，集合S中存放已找到最短路径的顶点，集合T存放当前还未找到最短路径的顶点。

初始状态时，集合S中只包含源点v0，然后不断从集合T中选取到顶点v0路径长度最短的顶点u加入到集合S中，集合S每加入一个新的顶点u，都要修改顶点v0到集合T中剩余顶点的最短路径长度值，集合T中各顶点新的最短路径长度值为原来的最短路径长度值与顶点u的最短路径长度值加上u到该顶点的路径长度值中的较小值。

此过程不断重复，直到集合T的顶点全部加入到S中为止。

4.本实验中用到的数据结构：

图

ADTGraph{

数据对象V：

景点顶点集

数据关系R：

R={VR}

VR={|v,w∈V且P（v,w）,表示从v到w的弧，

谓词P（v，w）定义了弧的意义或信息}

基本操作P：

CreateGraph（&G,V,VR）；

初始条件：

V是图的顶点集，VR是图中弧的集合。

操作结果：

按V和VR的定义构造图G。

DestroyGraph（&G）；

初始条件：

图G存在。

操作结果：

销毁图G。

ShortestPath（&G，v1，v2）；

初始条件：

图G存在，给定起点v1和终点v2。

操作结果：

返回起点v1和终点v2的最短距离和路径。

}

【类的设计】

1.Jiemian.java

classAll（）;景点拓扑图界面。

classPlan（）：

校园平面示意图。

classChaXun（）：

景点详细信息查询界面。

classLuJing（）：

单源最短路径查询界面。

publicclassjiemian（）；主界面。

2.GraphPath.java

classGraphPath（）类。

最短路径算法类。

主要成员变量有：

staticintMaxEdges=50;最大边数。

staticintMaxVertices=10;最大顶点数。

staticdoubleMaxValue=9999.9;最大值无。

privatecharVerticesList[]=newchar[MaxVertices];存放顶点的数组。

privatedoubleEdge[][]=newdouble[MaxVertices][MaxVertices];邻接矩阵（存放两个顶点权值）。

privateintCurrentEdges;现有边数。

privateintCurrentVertices;现有顶点数。

publicintpath[]=newint[MaxVertices];存放最短路径上的最后一个经由点。

publicdoubledist[]=newdouble[MaxVertices];存放最短路径的权值。

主要成员方法：

publicGraphPath（）：

构造函数建立空的邻接矩阵。

publicintFindVertex（charvertex）：

查找指定的顶点的序号。

publicbooleanIsGraphEmpty（）：

判断图是否为空。

publicbooleanIsGraphFull（）：

判断图是否为满。

publicintNumberOfVertices（）：

取得顶点数。

publicintNumberOfEdges（）：

取得边数。

publiccharGetValue（inti）：

按序号取得顶点值。

参数为顶点序号。

publicdoubleGetWeight（intv1,intv2）：

取得一条边的权值，参数为该边的顶点。

publicintGetFirstNeighbor（intv）：

取得第一个邻接点的序号。

publicintInsertVertex（charvertex）：

插入一个顶点，参数为顶点数据。

publicbooleanInsertEdge（intv1,intv2,doubleweight）：

插入一条边，参数为连接该边的两个顶点及边上的权值。

publicbooleanRemoveVertex（intv）：

删除一个顶点。

publicbooleanRemoveEdge（intv1,intv2）：

删除一条边，参数为所删除边的两个顶点，既删除v1,v2顶点之间的连接边。

publicvoiddisplay（）：

打印邻接矩阵。

publicvoidDijkstra（intv0，intvj）：

最短路径的ijkstra算法，参数为起点和目的点。

publicvoidPutpath（intv0）：

输出Dijkstra算法的结果。

【存储结构设计】

图状结构是一种比树形结构更复杂的非线性结构。

在树状结构中，结点间具有分支层次关系，每一层上的结点只能和上一层中的至多一个结点相关，但可能和下一层的多个结点相关。

而在图状结构中，任意两个结点之间都可能相关，即结点之间的邻接关系可以是任意的。

因此，图状结构被用于描述各种复杂的数据对象，在自然科学、社会科学和人文科学等许多领域有着非常广泛的应用。

数据存储：

采用字符串数组，一维数组，二维数值来存储图中景点及其各边的信息。

1.景点查询图片数组存储：

Stringtu[]={"img/00.png","img/01.png","img/02.png","img/03.png",

"img/04.png","img/05.png","img/06.png","img/07.png",

"img/08.png","img/09.png","img/10.png","img/11.png",};

2.景点查询图片信息数组存储：

StringXX[]={"","西安石油大学校本部南大门，位于西安市电子二路18号！

",

"一号教学楼建于上个世纪，老的教学楼，"+"现在主要用着实验","校本部图书馆，

图书馆藏有大量图书","校本部室内体育馆","利学超市","校本部学生食堂",

"校本部室外体育场地，包括足球场，篮球场，游泳馆和旱冰场等室外运动场地！

","西安石油大学校本部北门，位于西安"+"市电子一路！

","石油大学校医院",

"东门主要机动车出入大门","二号教学楼，与西阶教学楼，西阶会议室，东街教学"+

"楼为一体建筑，建于本世纪初期！

"};

3.最短路径景点图片存储：

StringCXT[]={"","img/01.jpg","img/02.jpg","img/03.jpg","img/04.jpg",

"img/05.jpg","img/06.jpg","img/07.jpg","img/08.jpg",

"img/09.jpg","img/10.jpg","img/11.jpg",};

4.顶点储存：

Stringc[]={"01","02","03","04","05","06","07","08","09","10","11"};5.边的存储：

intv[][]={//弧

{0,1},{0,2},{1,0},{1,2},{1,8},{1,10},{2,0},{2,1},{2,3},

{2,4},{3,2},{3,5},{3,6},{4,2},{4,5},{5,3},{5,4},{5,6},

{5,8},{5,10},{6,3},{6,5},{6,7},{7,6},{8,1}