程序设计报告城市管理.docx
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程序设计报告城市管理
课程设计报告
设计题目：
城市管理
学生姓名：
魏于博
专业：
电子信息工程
班级：
电信工17-1班
学号：
2017212064
指导教师：
方帅
完成日期：
2018年6月29日
合肥工业大学计算机与信息学院
（1）需求和规格说明
问题描述：
问题描述：
用无序表实现一个城市数据库。
每条数据库记录包括城市名（任意长的字符串）和城市的坐标（用整数x和y表示）。
实现数据的插入、删除、查询功能，并实现指定距离内的所有城市。
设计算法实现指定一定数目的具体城市，寻找遍历这些城市并回到出发点的最佳路径，观察随着城市数目的增加，算法执行效率的变化。
编程任务：
1）用列表对城市进行记录和管理，实现城市的增加、删除和查询功能，并实现文件保存和读取
2）计算城市之间距离，统计输出距离某城市一定范围内的所有城市。
3）实现一定规模城市的遍历最佳路径选择。
4）分析随着城市数目增加时，算法执行效果的改变，深刻理解旅行商问题。
（2）设计
建立一个CityNode,包含城市的名称，横纵坐标和指针。
再建立一CityManage类
属性和方法定义
类名
成员类别
类型
成员名
描述
CityNode
属性
String
cityname
城市名称
int
x
城市的横坐标
int
y
城市的纵坐标
CityNode*
next
其连接作用
Class中的方法
boolInsert_CityNode（stringcityname,intx,inty）;（添加城市）
boolInsert_CityNode_2（stringcityname,intx,inty）;（添加城市---文件读入）
boolInsert_CityNode_3（stringcityname,floatx,floaty）;（遍历指定城市中使用）
boolSearch_CityNode（stringcityname）;（通过城市名字查找）
boolSearch_CityNode（intx,inty）;（用过城市坐标查找）
boolDelete_CityNode（stringcityname）;（用过城市名字删除）
boolDelete_CityNode（intx,inty）;（通过城市坐标删除）
floatDistance（stringcityname1,stringcityname2）;（两城市间的距离）
voidSaveFile（stringcityname,intx,inty）;（保存文件）
voidReadFile（）;（读取文件）
voidOperation（）;（switc语句，便于操作）
voidSaveAgain（）;（删除节点时重新保存文件）
voidClear（）;（遍历指定城市后清空链表）
voidIsExist（intx,inty,stringcityname,int&temp）;（判断是否已经存在）
boolDistance_In_Range（intnum,intx,inty）;（一定范围内的城市）
boolTravel_Edge（）;（将城市和坐标分别存在数组中，便于求最短路径）
voidTravel_Path（）;（贪心算法求最短路径）
boolTravel_Edge_ALL（）;（遍历所有城市）
boolZDCZ（stringcityname）;（添加需要便利的指定城市）
CityNode*head;（保存所有城市数据）
CityNode*head2;（保存指定城市的信息）
（3）
用户手册
（4）调试及测试
1.添加城市
若城市已存在，则提示存在，不能添加
2.查找城市
通过名称查找
通过坐标查找
3.删除城市
通过名称删除
通过坐标删除
4..查看两城市间的距离
5..查找距离定点一定距离的城市
6.查找最优路径
《1》制定城市查询最短路径
《2》全部城市最短路径
测试数据（环形数据能更好的检测）
中国91合肥96广州56深圳51安徽16北京11
7.查看所有城市
（5）附录程序代码
#include
#include
#include
#include
#include
usingnamespacestd;
intnumber=0,number2=0;
floatWeight[100][100];
stringcitys[100];
structCityNode
{
stringcityname;
floatx,y;
CityNode*next;
};
structminedge
{
intvex;
intlow;
};
minedgeEdge[100];
voidTravel（）;
classCityManage
{
public:
CityManage（）;
//~CityManage（）;
boolInsert_CityNode（stringcityname,floatx,floaty）;
boolInsert_CityNode_2（stringcityname,floatx,floaty）;
boolInsert_CityNode_3（stringcityname,floatx,floaty）;
boolSearch_CityNode（stringcityname）;
boolSearch_CityNode（floatx,floaty）;
boolDelete_CityNode（stringcityname）;
boolDelete_CityNode（floatx,floaty）;
floatDistance（stringcityname1,stringcityname2）;
voidSaveFile（stringcityname,floatx,floaty）;
voidReadFile（）;
voidOperation（）;
voidSaveAgain（）;
voidClear（）;
voidIsExist（floatx,floaty,stringcityname,int&temp）;
boolDistance_In_Range（intnum,floatx,floaty）;
boolTravel_Edge（）;
boolTravel_Edge_ALL（）;
boolZDCZ（stringcityname）;
private:
CityNode*head;
CityNode*head2;
};
CityManage:
:
CityManage（）
{
head=newCityNode;
head->next=NULL;
head2=newCityNode;
head2->next=NULL;
}
boolCityManage:
:
Insert_CityNode（stringcityname,floatx,floaty）
//（添加城市）
{
CityNode*p=newCityNode;
p->cityname=cityname;
p->x=x;
p->y=y;
inttemp1=0;
IsExist（x,y,cityname,temp1）;
if（temp1==0）
{
SaveFile（cityname,x,y）;
cout<<"添加成功"<if（head->next==NULL）
{
head->next=p;
p->next=NULL;
number=1;
returntrue;
}
p->next=head->next;
head->next=p;
number++;
returntrue;
}
returntrue;
}
boolCityManage:
:
Insert_CityNode_2（stringcityname,floatx,floaty）
//（添加城市---文件读入）
{
CityNode*p=newCityNode;
p->cityname=cityname;
p->x=x;
p->y=y;
if（head->next==NULL）
{
head->next=p;
p->next=NULL;
number=1;
returntrue;
}
p->next=head->next;
head->next=p;
number++;
returntrue;
}
boolCityManage:
:
Insert_CityNode_3（stringcityname,floatx,floaty）
//（添加城市---文件读入）
{
CityNode*p=newCityNode;
p->cityname=cityname;
p->x=x;
p->y=y;
if（head2->next==NULL）
{
head2->next=p;
p->next=NULL;
number2=1;
returntrue;
}
p->next=head2->next;
head2->next=p;
number2++;
returntrue;
}
boolCityManage:
:
ZDCZ（stringcityname）
{
CityNode*p;
p=newCityNode;
p=head->next;
while（p!
=NULL）
{
if（p->cityname==cityname）
{
Insert_CityNode_3（p->cityname,p->x,p->y）;
returntrue;
}
p=p->next;
}
returntrue;
}
boolCityManage:
:
Search_CityNode（stringcityname）
//（通过城市名字查找）
{
CityNode*p;
p=newCityNode;
p=head->next;
while（p!
=NULL）
{
if（p->cityname==cityname）
{
cout<<"*****************************"<cout<<""<x<<","<y<<">"<cout<<"*****************************"<returntrue;
}
p=p->next;
}
cout<<"未发现此城市"<returnfalse;
}
boolCityManage:
:
Search_CityNode（floatx,floaty）
//（用过城市坐标查找）
{
CityNode*p;
p=newCityNode;
p=head->next;
while（p!
=NULL）
{
if（p->x==x&&p->y==y）
{
cout<cout<<"*****************************"<cout<<""<cityname<<"<"<x<<","<y<<">"<cout<<"*****************************"<cout<returntrue;
}
p=p->next;
}
cout<<"所在坐标下没有城市"<returnfalse;
}
voidCityManage:
:
IsExist（floatx,floaty,stringcityname,int&temp）
//（判断是否已经存在）
{
CityNode*k;
k=newCityNode;
k=head->next;
while（k!
=NULL）
{
if（k->x==x&&k->y==y||k->cityname==cityname）
{
cout<<"该城市已存在"<temp=1;
break;
}
k=k->next;
}
}
boolCityManage:
:
Delete_CityNode（stringcityname）
//（用过城市名字删除）
{
CityNode*p,*s;
p=newCityNode;
s=newCityNode;
s=head;
p=head->next;
while（p!
=NULL）
{
if（p->cityname==cityname）
{
s->next=p->next;
deletep;
cout<<"该城市已删除"<number--;
returntrue;
}
p=p->next;
s=s->next;
}
returnfalse;
}
boolCityManage:
:
Delete_CityNode（floatx,floaty）
//（通过城市坐标删除）
{
CityNode*p,*s;
p=newCityNode;
s=newCityNode;
s=head;
p=head->next;
while（p!
=NULL）
{
if（p->x==x&&p->y==y）
{
s->next=p->next;
deletep;
number--;
cout<<"该城市已删除"<returntrue;
}
p=p->next;
s=s->next;
}
returnfalse;
}
voidCityManage:
:
SaveAgain（）
{
ofstreamfout（"City.txt",ios:
:
out）;
CityNode*p;
p=newCityNode;
p=head->next;
while（p!
=NULL）
{
SaveFile（p->cityname,p->x,p->y）;
p=p->next;
}
}
floatCityManage:
:
Distance（stringcityname1,stringcityname2）
//（两城市间的距离）
{
CityNode*p,*s;
floatc1x,c1y,c2x,c2y,dis;
p=newCityNode;
s=newCityNode;
p=head->next;
s=head->next;
while（p!
=NULL）
{
if（p->cityname==cityname1）
{
c1x=p->x;
c1y=p->y;
break;
}
p=p->next;
}
//if（p->cityname!
=cityname1）
if（p==NULL）
{
cout<<"未找到您所输入的第一个城市"<return0;
}
while（s!
=NULL）
{
if（s->cityname==cityname2）
{
c2x=s->x;
c2y=s->y;
break;
}
s=s->next;
}
//if（s->cityname!
=cityname2）
if（s==NULL）
{
cout<<"未找到您所输入的第二个城市"<return1;
}
dis=sqrt（（c1x-c2x）*（c1x-c2x）+（c1y-c2y）*（c1y-c2y））;
cout<cityname<<""<<"<"<x<<","<y<<">"<<"到";
cout<cityname<<""<<"<"<x<<","<y<<">"<<"的距离为：
"<returndis;
}
boolCityManage:
:
Distance_In_Range（intnum,floatx,floaty）
//（一定范围内的城市）
{
CityNode*p;
intn=0;
p=newCityNode;
p=head->next;
while（p!
=NULL）
{
if（sqrt（（pow（p->x-x,2）+pow（p->y-y,2）））<=num）
{
cout<cityname<<"<"<x<<","<y<<">"<n++;
}
p=p->next;
}
if（n==0）
{
cout<<"该范围内没有发现城市！
";
}
returntrue;
}
voidCityManage:
:
Clear（）
{
CityNode*p;
p=newCityNode;
while（head2->next）
{
p=head2->next;
head2->next=p->next;
free（p）;
number2--;
}
}
boolCityManage:
:
Travel_Edge（）
//（将城市和坐标分别存在数组中，便于求最短路径）
{
CityNode*p,*s;
p=newCityNode;
s=newCityNode;
p=head2->next;
inta=0,b=0,c=0;
for（a=0;a<100;a++）
for（b=0;b<100;b++）
Weight[a][b]=100;
for（a=0;a{
s=p->next;
for（b=a+1;b{
Weight[b][a]=Weight[a][b]=sqrt（pow（abs（p->x-s->x）,2）+pow（abs（p->y-s->y）,2））;
s=s->next;
}
p=p->next;
}
p=head2->next;
for（c=0;c{
citys[c]=p->cityname;
p=p->next;
}
returntrue;
}
boolCityManage:
:
Travel_Edge_ALL（）
//（将城市和坐标分别存在数组中，便于求最短路径）
{
CityNode*p,*s;
p=newCityNode;
s=newCityNode;
p=head->next;
inta=0,b=0,c=0;
for（a=0;a<100;a++）
for（b=0;b<100;b++）
Weight[a][b]=100;
for（a=0;a{
s=p->next;
for（b=a+1;b{
Weight[b][a]=Weight[a][b]=sqrt（pow（abs（p->x-s->x）,2）+pow（abs（p->y-s->y）,2））;
s=s->next;
}
p=p->next;
}
p=head->next;
for（c=0;c{
citys[c]=p->cityname;
p=p->next;
}
returntrue;
}
voidTravel（intNumber）//（求最短路径）
{
inti,j,k,l;
intS[100];//用于存储已访问过的城市//用于存储两个城市之间的距离
floatsum=0;//用于记算已访问过的城市的最小路径长度
floatDtemp;//保证Dtemp比任意两个城市之间的距离都大（其实在算法描述中更准确的应为无穷大）
intflag;////最为访问的标志，若被访问过则为1，从未被访问过则为0
/*初始化*/
i=1;//i是至今已访问过的
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