数据结构.docx
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数据结构
——数据结构（C语言）课程设计
题目：
弗洛伊德算法
计算最短路径
班级：
计算机12-1班
姓名：
学号：
日期：
2014年1月16日
一．实习目的
通过实习，了解并初步掌握设计、实现较大系统的完整过程，包括系统分析、编码设计、系统集成、以及调试分析，熟练掌握数据结构的选择、设计、实现以及操作方法，为进一步的应用开发打好基础。
二．问题描述
设计、实现一个计算有向图各顶点之间最短路径的程序，用弗洛伊德算法，结果用矩阵输出。
三．需求分析
该程序所做的工作的是求最短路径问题。
此程序规定：
（1）在程序中建立有向图，为边输入权值。
（2）程序的输出信息主要是：
图中各个顶点到其它顶点之间的最短路径及其长度。
结果用矩阵表示。
（3）程序的功能包括：
随机建立有向图、手动建立有向图、弗洛伊德算法。
四．概要设计
∙系统用到的抽象数据类型定义：
∙classCDiGraph
∙{
∙public:
∙CDiGraph（）;
∙virtual~CDiGraph（）;
∙public:
∙基本数据：
∙voidDrawFloyd（CDC*pDC）;
∙voidFloyd（）;
∙voidTransform（）;
∙voidInitHand（）;
∙//有向图的当前顶点数目
∙intvexnum;
∙//有向图的当前边数目
∙intarcnum;
∙//有向图深度优先已经遍历顶点数目
∙intm_nDFSnum;
∙//有向图存储链表
∙CTypedPtrListm_DigraphList;
∙CStringArrayvex[MAX];
∙intArrayweight[MAX][MAX];
∙CStringPath[MAX][MAX];
基本操作：
voidCreateDGRandom（CPointvCenterPoint）;
//自动创建有向图
voidCreateDGHand（CPointvCenterPoint）;
//手动创建有向图
///////////////////////////////////////////////////////
//有向图基本函数//
///////////////////////////////////////////////////////
intLocateInList（CStringvName）;
//判断顶点vPoint是否在有向图存储链表
CGraphVertex*IsPointInList（CPointvPoint）;
//判断顶点名vName是否在有向图存储链表
CGraphVertex*IsNameInList（CStringvName）;
//判断边（pBeginVex,pEndVex）是否在有向图中
BOOLIsEdgeExist（CGraphVertex*pBeginVex,CGraphVertex*pEndVex）;
//判断名为vName的顶点是否在有向图中存储链表中
CGraphVertex*IsVexNameInList（CStringvName）;
//查找名为vName的顶点在有向图中存储链表中的地址
CGraphVertex*FindVexNameInList（CStringvName）;
//设置边（vBeginVex,vEndVex）的权值
voidSetEdgeWeight（CStringvBeginVex,CStringvEndVex,intvWeight）;
voidDeleteVex（CPointvPoint）;
//删除显示位置为vPoint的顶点
voidDeleteEdge（CGraphVertex*pBeginVex,CGraphVertex*pEndVex）;
//删除边（pBeginVex,pEndVex）
voidInsertEdge（CGraphVertex*pBeginVex,CGraphVertex*pEndVex,intweight）;
//插入顶点（pBeginVex,pEndVex）之间的边
///////////////////////////////////////////////////////
//有向图显示函数//
///////////////////////////////////////////////////////
//有向图可视化显示
voidDrawDiGraph（CDC*pDC）;
//显示有向图边
voidDrawEdges（CDC*pDC）;
//显示有向图顶点
voidDrawVexs（CDC*pDC）;
∙};
画图类：
∙classCDiGraphDraw:
publicCFormView
∙{
∙protected:
∙CDiGraphDraw（）;//protectedconstructorusedbydynamiccreation
∙DECLARE_DYNCREATE（CDiGraphDraw）
∙
∙//FormData
∙public:
∙//{{AFX_DATA（CDiGraphDraw）
∙enum{IDD=IDD_DIGRHDRAW_FORMVIEW};
∙//NOTE:
theClassWizardwilladddatamembershere
∙//}}AFX_DATA
∙
∙//Attributes
∙public:
∙
∙//Operations
∙public:
∙voidDrawFloyd（CDC*pDC）;
∙//画出弗洛伊德算法的结果
∙voidFloyd（）;
∙voidSetEdgeWeightHand（）;
∙//手动设置权值
∙voidDelEdgesHand（）;
∙//手动删除边
∙voidAddEdgesHand（）;
∙//手动添边
∙voidMovVertsHand（）;
∙BOOLm_Capture;
∙voidDelVertsHand（）;
∙//手动删除顶点
∙voidAddVertsHand（）;
∙//手动添加顶点
∙voidCreateDGHand（）;
∙//手动创建有向图
∙voidCreateDGRandom（）;
∙//自动创建有向图
∙voidComputeFloyd（）;
∙CGraphVertex*m_pEndNode;
∙CGraphVertex*m_pBeginNode;
∙CPointm_StartPoint;
∙intm_FunType;
∙voidDrawDGHand（CDC*pDC）;
∙voidDrawDGRandom（CPointvCenterPoint,CDC*pDC）;
∙staticDWORDWINAPIDiGraphproc（LPVOIDlpParameter）;
∙CDataStructVisualDoc*GetDocument（）;
∙CDataStructVisualDoc*pDoc;
∙boolm_StartFlag;
∙HANDLEhEventDiGraph;
∙HANDLEhThreadDiGraph;
∙intm_flag;
∙有向图边的类：
∙classCGraphEdge:
publicCObject
∙{
∙public:
∙CGraphEdge（）;
∙virtual~CGraphEdge（）;
∙public:
∙boolEdgeDraw（CGraphVertex*pBeginVex,CDC*pDC）;
∙intinfo;
∙intm_weight;//边的权值
∙COLORREFm_color;//图边颜色
∙CGraphVertex*m_pAdjVertex;
∙CGraphEdge*m_pNextEdge;
∙}
∙有向图顶点的类：
∙classCGraphVertex:
publicCObject
∙{
∙public:
∙CGraphVertex（）;
∙virtual~CGraphVertex（）;
∙public:
∙boolVexDraw（CDC*pDC）;
∙CPointm_point;
∙COLORREFm_color;//图顶点颜色
∙CGraphEdge*m_pFirstEdge;
∙charm_strname;
∙BOOLm_bvisit;
∙intm_nvisit;
∙intm_pos;
∙
∙};
∙弗洛伊德算法及其画图的代码：
∙voidCDiGraph:
:
Floyd（）
∙{
∙Transform（）;
∙intA[MAX][MAX];
∙inti,j,k;
∙for（i=0;i∙{
∙for（j=0;j∙{
∙A[i][j]=Arrayweight[i][j];
∙if（A[i][j]!
=0&&A[i][j]∙{
∙Path[i][j]=Arrayvex[i]+Arrayvex[j];
∙}
∙}
∙}
∙for（k=0;k∙{
∙for（i=0;i∙{
∙for（j=0;j∙{
∙if（A[i][j]>（A[i][k]+A[k][j]））
∙{
∙if（A[i][k]∙{
∙A[i][j]=A[i][k]+A[k][j];
∙if（Path[i][k]!
='0'&&Path[k][j]!
='0'）
∙{
∙Path[i][j]=Path[i][k]+Arrayvex[j];
∙}
∙
∙}
∙}
∙}
∙}
∙}
∙for（i=0;i∙{
∙for（j=0;j∙{
∙Arrayweight[i][j]=A[i][j];
∙}
∙}
∙}
∙
∙voidCDiGraph:
:
DrawFloyd（CDC*pDC）
∙{
∙CStringstr;
∙CPointm_point;
∙m_point.y=50;
∙m_point.x=700;
∙pDC->MoveTo（m_point.x,m_point.y）;
∙pDC->LineTo（m_point.x-10,m_point.y+10）;
∙pDC->MoveTo（m_point.x-10,m_point.y+10）;
∙pDC->LineTo（m_point.x-10,m_point.y+vexnum*20-10）;
∙pDC->MoveTo（m_point.x-10,m_point.y+vexnum*20-10）;
∙pDC->LineTo（m_point.x,m_point.y+vexnum*20）;
∙for（inti=0;i∙{
∙m_point.x=700;
∙for（intj=0;j∙{
∙if（Arrayweight[i][j]∙{
∙str.Format（"%d",Arrayweight[i][j]）;
∙pDC->TextOut（m_point.x,m_point.y,str）;
∙m_point.x+=20;
∙}
∙else
∙{
∙str.Format（"%d",Arrayweight[0][0]）;
∙pDC->TextOut（m_point.x,m_point.y,str）;
∙m_point.x+=20;
∙}
∙}
∙m_point.y+=20;
∙}
∙pDC->MoveTo（m_point.x-10,m_point.y）;
∙pDC->LineTo（m_point.x,m_point.y-10）;
∙pDC->MoveTo（m_point.x,m_point.y-10）;
∙pDC->LineTo（m_point.x,m_point.y-vexnum*20+10）;
∙pDC->MoveTo（m_point.x,m_point.y-vexnum*20+10）;
∙pDC->LineTo（m_point.x-10,m_point.y-vexnum*20）;
∙
∙m_point.y=250;
∙m_point.x=700;
∙pDC->MoveTo（m_point.x,m_point.y）;
∙pDC->LineTo（m_point.x-10,m_point.y+10）;
∙pDC->MoveTo（m_point.x-10,m_point.y+10）;
∙pDC->LineTo（m_point.x-10,m_point.y+vexnum*20-10）;
∙pDC->MoveTo（m_point.x-10,m_point.y+vexnum*20-10）;
∙pDC->LineTo（m_point.x,m_point.y+vexnum*20）;
∙for（i=0;i∙{
∙m_point.x=700;
∙for（intj=0;j∙{
∙str.Format（"%s",Path[i][j]）;
∙pDC->TextOut（m_point.x,m_point.y,str）;
∙m_point.x+=45;
∙}
∙m_point.y+=20;
∙}
∙pDC->MoveTo（m_point.x-10,m_point.y）;
∙pDC->LineTo（m_point.x,m_point.y-10）;
∙pDC->MoveTo（m_point.x,m_point.y-10）;
∙pDC->LineTo（m_point.x,m_point.y-vexnum*20+10）;
∙pDC->MoveTo（m_point.x,m_point.y-vexnum*20+10）;
∙pDC->LineTo（m_point.x-10,m_point.y-vexnum*20）;
∙}
∙界面显示：
∙classCLeftPane:
publicCFormView
∙{
∙protected:
∙CLeftPane（）;//protectedconstructorusedbydynamiccreation
∙DECLARE_DYNCREATE（CLeftPane）
∙
∙//FormData
∙public:
∙//{{AFX_DATA（CLeftPane）
∙enum{IDD=IDD_LEFTPANE_FORMVIEW};
∙CTreeCtrlm_LeftTree;
∙//}}AFX_DATA
∙
∙//Attributes
∙public:
∙
∙//Operations
∙public:
∙CRightFrame*m_pRightSwitchFrame;
∙
∙//Overrides
∙//ClassWizardgeneratedvirtualfunctionoverrides
∙//{{AFX_VIRTUAL（CLeftPane）
∙public:
∙virtualvoidOnInitialUpdate（）;
∙protected:
∙virtualvoidDoDataExchange（CDataExchange*pDX）;//DDX/DDVsupport
∙virtualvoidCalcWindowRect（LPRECTlpClientRect,UINTnAdjustType=adjustBorder）;
∙//}}AFX_VIRTUAL
∙
∙//Implementation
∙protected:
∙virtual~CLeftPane（）;
∙#ifdef_DEBUG
∙virtualvoidAssertValid（）const;
∙virtualvoidDump（CDumpContext&dc）const;
∙#endif
∙
∙//Generatedmessagemapfunctions
∙//{{AFX_MSG（CLeftPane）
∙afx_msgvoidOnSize（UINTnType,intcx,intcy）;
∙afx_msgvoidOnCancelMode（）;
∙afx_msgvoidOnSelchangedLeftpaneTree（NMHDR*pNMHDR,LRESULT*pResult）;
∙//}}AFX_MSG
∙DECLARE_MESSAGE_MAP（）
∙private:
∙voidInitTree（）;
∙HTREEITEMm_Root;
∙CImageListm_TreeImageList;
∙CRectm_sRect;
∙};
树的显示：
∙voidCLeftPane:
:
InitTree（）
∙{
∙LPSTRpszText;
∙m_TreeImageList.Create（16,16,TRUE,6,1）;
∙HICONhIcon;
∙hIcon=:
:
LoadIcon（AfxGetResourceHandle（）,MAKEINTRESOURCE（IDI_ICON1））;
∙m_TreeImageList.Add（hIcon）;
∙hIcon=:
:
LoadIcon（AfxGetResourceHandle（）,MAKEINTRESOURCE（IDI_ICON2））;
∙m_TreeImageList.Add（hIcon）;
∙hIcon=:
:
LoadIcon（AfxGetResourceHandle（）,MAKEINTRESOURCE（IDI_ICON3））;
∙m_TreeImageList.Add（hIcon）;
∙hIcon=:
:
LoadIcon（AfxGetResourceHandle（）,MAKEINTRESOURCE（IDI_ICON4））;
∙m_TreeImageList.Add（hIcon）;
∙hIcon=:
:
LoadIcon（AfxGetResourceHandle（）,MAKEINTRESOURCE（IDI_ICON5））;
∙m_TreeImageList.Add（hIcon）;
∙m_LeftTree.SetImageList（&m_TreeImageList,TVSIL_NORMAL）;
∙//////////////////////在树视图控件添加信息/////////////////////////////////////
∙m_LeftTree.DeleteAllItems（）;//清空当前书控件所有节点
∙m_Root=m_LeftTree.InsertItem（"动态切换视图"）;//插入根节点
∙TV_INSERTSTRUCTTCItem;//设屏蔽
∙TCItem.item.mask=TVIF_TEXT|TVIF_PARAM|TVIF_IMAGE|TVIF_SELECTEDIMAGE;
∙TCItem.hInsertAfter=TVI_LAST;//在最后项之后
∙CStringstrTreeNodeName="测试一";
∙pszText=strTreeNodeName.LockBuffer（）;
∙TCItem.hParent=m_Root;
∙TCItem.item.pszText=pszText;
∙TCItem.item.iImage=1;
∙TCItem.item.iSelectedImage=2;
∙HTREEITEMhCurrent=m_LeftTree.InsertItem（&TCItem）;
∙m_LeftTree.SetItemData（hCurrent,1）;
∙strTreeNodeName="测试二";
∙pszText=strTreeNodeName.LockBuffer（）;
∙TCItem.hParent=m_Root;
∙TCItem.item.pszText=pszText;
∙TCItem.item.iImage=1;
∙TCItem.item.iSelectedImage=2;
∙hCurrent=m_LeftTree.InsertItem（&TCItem）;
∙m_LeftTree.SetItemData（hCurrent,2）;
∙m_LeftTree.Expand（m_Root,TVE_EXPAND）;//展开根节点
∙strTreeNodeName="单链表";
∙pszText=strTreeNodeName.LockBuffer（）;
∙TCItem.hParent=m_Root;
∙TCItem.item.pszText=pszText;
∙TCItem.item.iImage=1;
∙TCItem.item.iSelected
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