数据结构课程设计地铁.docx
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数据结构课程设计地铁
数据结构课程设计：
地铁建设问题
软件学院
课程设计报告书
课程名称数据结构
设计题目地铁建设问题
专业班级
学号
姓名
指导教师
2014年1月17日
1设计时间
2014年1月15日
2设计目的
设计各辖区之间最短地铁，使修建费用最少
3设计任务
某城市要在各个辖区之间修建地铁，由于地铁建设费用昂贵，因此需要合理安排地铁建设线路，使市民可以沿地铁到达各个辖区，并使总费用最小。
4设计内容
（1）输入各个辖区名称和各辖区间直接距离（地铁铺设费用与距离成正比）。
（2）根据辖区距离信息，计算出应该在哪些辖区建立地铁线路。
（3）输出应该建设的地铁线路及所需建设总里程。
4.1总体设计
图4-1算法图
4.2需求分析
（1）本程序设计计算城市内各辖区间修建地铁的最短路程。
（2）运行时，输入辖区的名称，各辖区之间用空格键隔开，以#输入结束。
（3）输入各辖区间距离时，先输入两辖区名称，再输入距离。
（4）最后计算最短距离来得出最少费用。
4.3详细设计
采用邻接矩阵存储构造无向图
intcreatgraph（Graph*g）
{
inti=0,j,m,k,p;
chara[10],b[10];
printf（"请输入所有的辖区，以#为输入结束标志\n"）;
scanf（"%s",g->V[i]）;
while（strcmp（"#",g->V[i]）!
=0）
{
i++;
scanf（"%s",g->V[i]）;
}
g->vexnum=i;
for（i=0;ivexnum;i++）
for（j=0;jvexnum;j++）
g->R[i][j]=INFINITY;
printf（"请输入辖区和辖区之间的路程，以##为结束标志\n"）;
scanf（"%s%s%d",a,b,&m）;
while（strcmp（"##",a）!
=0||strcmp（"##",b）!
=0||m!
=0）
{
k=locatevex（g,a）;p=locatevex（g,b）;
if（k==-1）
{
printf（"没有%s这个辖区\n",a）;
return0;
}
if（p==-1）
{
printf（"没有%s这个辖区\n",b）;
return0;
}
g->R[k][p]=g->R[p][k]=m;
scanf（"%s%s%d",a,b,&m）;
}
return1;
}
普利姆算法生成最小树
structtree//构造最小生成树//
{
intweizhi;
intlowcost;
};
intminimun（structtree*a,Graphg）
{
inti,k,m=0;
for（i=0;i{
if（m==0&&a[i].lowcost!
=0）
{
m=1;
k=i;
}
if（m==1&&a[i].lowcost!
=0）
{
if（a[i].lowcostk=i;
}
}
returnk;
}
4.4测试与分析
4.4.1测试
图4-1正确测试结果
图4-2错误测试结果
4.4.2分析
调试时，在输入数据时，再输完数据后要再次按下空格键，再输入结束符号才会结束本次输入进入下一个输入。
且不能输入与本次输入无关的数据或者超出本次输入限制的数据，否则显示错误，将重新输入。
4.5附录
#include
#include
#include
#include
#defineINFINITY10000
#defineM20
typedefstruct{
charV[M][10];
intR[M][M];
intvexnum;
}Graph;
intlocatevex（Graph*g,chara[10]）
{
inti;
for（i=0;ivexnum;i++）
{
if（strcmp（a,g->V[i]）==0）
returni;
}
if（i==g->vexnum）
return-1;
}
intcreatgraph（Graph*g）
{
inti=0,j,m,k,p;
chara[10],b[10];
printf（"请输入所有的辖区，以#为输入结束标志\n"）;
scanf（"%s",g->V[i]）;
while（strcmp（"#",g->V[i]）!
=0）
{
i++;
scanf（"%s",g->V[i]）;
}
g->vexnum=i;
for（i=0;ivexnum;i++）
for（j=0;jvexnum;j++）
g->R[i][j]=INFINITY;
printf（"请输入辖区和辖区之间的路程，以##为结束标志\n"）;
scanf（"%s%s%d",a,b,&m）;
while（strcmp（"##",a）!
=0||strcmp（"##",b）!
=0||m!
=0）
{
k=locatevex（g,a）;p=locatevex（g,b）;
if（k==-1）
{
printf（"没有%s这个辖区\n",a）;
return0;
}
if（p==-1）
{
printf（"没有%s这个辖区\n",b）;
return0;
}
g->R[k][p]=g->R[p][k]=m;
scanf（"%s%s%d",a,b,&m）;
}
return1;
}
structtree//构造最小生成树//
{
intweizhi;
intlowcost;
};
intminimun（structtree*a,Graphg）
{
inti,k,m=0;
for（i=0;i{
if（m==0&&a[i].lowcost!
=0）
{
m=1;
k=i;
}
if（m==1&&a[i].lowcost!
=0）
{
if（a[i].lowcostk=i;
}
}
returnk;
}
voidMiniSpanTree_PRIM（Graphg,chara[10]）
{
structtreeclosedge[M];
inti,j,k,money=0;
k=locatevex（&g,a）;
if（k==-1）
{
printf（"没有%s这个辖区，无法求解\n",a）;
return0;
}
for（i=0;i{
if（i!
=k）
{
closedge[i].lowcost=g.R[k][i];
closedge[i].weizhi=k;
}
}
closedge[k].lowcost=0;
for（i=1;i{
k=minimun（closedge,g）;
money+=closedge[k].lowcost;
printf（"%d:
%s%s%d\n",i,g.V[closedge[k].weizhi],g.V[k],closedge[k].lowcost）;
closedge[k].lowcost=0;
for（j=0;j{
if（g.R[k][j]{
closedge[j].weizhi=k;
closedge[j].lowcost=g.R[k][j];
}
}
}
printf（"总费用为：
%d\n",money）;
}
voidmain（）
{
inti,k;
Graphg;
chara[10];
printf（"请选择功能：
1（铁路建设）0（退出）\n"）;
scanf（"%d",&k）;
while（k）
{
i=creatgraph（&g）;
if（i）
{
printf（"请输入从哪里开始：
"）;
scanf（"%s",a）;
MiniSpanTree_PRIM（g,a）;
}
printf（"请选择功能：
1（铁路建设）0（退出）\n"）;
scanf（"%d",&k）;
}
}
5总结与展望
本程序，本次编译涉及数据结构最小生成树以及图的构造等编译。
先要构造结构体，在定义时应要注意尽量将赋值空间增大，以防止调试时输入数据超出运算范围。
再进行函数的编译调用，构造无向图用邻接矩阵进行存储，这些编译代码，书上都有介绍，但不可尽抄，书上的只是一个模板，根据程序设计任务将变量进行修改，构造图之后，运用最小生成树原理，用普利姆算法对整个程序变量进行编译，最后进入主函数，就直接调用函数进行运算输入的数据，输出运算结果。
这次程序的编译让我对图的遍历理解的更加深入，最小生成树问题不仅可以运算本次程序对地铁建造最少费用问题，更可以运用于一系列的最短距离等问题，解决甚多复杂问题！
极其具有实用性！
参考文献
[1]屈辉立,陈可明,石武信.JSP网站编程教程[M].第1版,北京:
北京希望电子出版社,2005
[2]白勇.用B/S模式构建在线考试系统[J],重庆电力高等专科学校学报,2003,10（4）:
100～130.
[3]严蔚敏.吴伟民编著，数据结构。
—北京：
清华大学出版社，2007
[4]姚诗斌.数据库系统基础。
计算机工程与应用，1981年第8期
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