C++医院选址问题课程设计报告.docx
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C++医院选址问题课程设计报告
C++医院选址问题-课程设计报告
学号11710115
数据结构课程设计
设计说明书
医院选址问题
起止日期:
2013年12月23日至2013年12月27日
学生姓名路江飞班级11卓越七班成绩指导教师（签字）
计算机与信息工程学院
2013年12月27日
天津城建大学
课程设计任务书
2013—2014学年第1学期
计算机与信息工程学院11卓越专业11卓越7班级课程设计名称:
数据结构课程设计设计题目:
医院选址问题完成期限:
自2013年12月23日至2013年12月27日共1周设计依据、要求及主要内容（可另加附页）:
一、设计目的
熟悉各种数据结构和运算，会使用数据结构的基本操作解决一些实际问题。
二、设计要求
在本课程设计过程中要求学生:
（1）重视课程设计环节，用严谨、科学和踏实的工作态度对待课程设计的每一项任务;
（2）按照课程设计的题目要求，独立地完成各项任务，严禁抄袭;凡发现抄袭，抄袭者与被抄袭者
皆以零分计入本课程设计成绩。
凡发现实验报告或源程序雷同，涉及的全部人员皆以零分计入本课程
设计成绩。
（3）学生在接受设计任务后，首先要按设计任务书的要求编写设计进程表。
（4）认真编写课程设计报告。
三、设计内容
1）问题描述
n个村庄之间的交通图可以用有向网图来表示，图中边上的权值表示从村庄i到村庄j的道路长ij
度。
现在要从这n个村庄中选择一个村庄新建一所医院，问这所医院应建在哪个村庄，才能使所有的村庄离医院都比较近,
2）基本要求
（1）建立模型，设计存储结构;
（2）设计算法完成问题求解;
（3）分析算法的时间复杂度。
3）设计思想
医院选址问题实际是求有向图中心点的问题。
首先定义顶点的偏心度。
设图G=（V，E），对任一顶点k，称E（k）=max{d（i,k）}（i?
V）为顶点k的偏心度。
显然，偏心度最
小的顶点即为图G的中心点。
如图7（a）所示是一个带权有向图，其各顶点的偏心度如图（b）所示。
顶点偏心度c24a,123eabb6
c851dd5e7
（a）（b）
图7带权有向图及各顶点的偏心度
医院选址问题的算法用伪代码描述如下:
1（对加权有向图，调用Floyd算法，求每对顶点间最短路径长度的矩阵;
2（对最短路径长度矩阵的每列求大值，即得到各顶点的偏心度;
3（具有最小偏心度的顶点即为所求。
四、参考文献
1、王红梅，数据结构，清华大学出版社
2、王红梅，数据结构学习辅导与实验指导，清华大学出版社
3、严蔚敏、吴伟民，《数据结构C语言版》，清华大学出版社（配题集）
1、设计目的...................................................................12、总体设计...................................................................13、详细设计...................................................................1
3.1、程序具体功能:
........................................................1
3.2、调试分析:
............................................................44、源程序和运行结果...........................................................4
4.1、源程序................................................................4
4.2、运行结果..............................................................95、心得体会...................................................................96、参考文献..................................................................10
医院选址问题1、设计目的
熟悉各种数据结构和运算，会使用数据结构的基本操作解决一些实际问题。
2、总体设计
医院选址问题
输入求最短路径求最小偏心度输出
3、详细设计
3.1、程序具体功能:
1（输入函数
从键盘输入村庄的个数、道路的个数、以及各个村庄之间的距离，采用邻接矩阵存储，带有
相应的异常处理。
核心代码:
voidinput（）
{
boolflag=true;
while（flag）
{
1
cout<<"请输入村庄的个数:
";
if（cin>>country_number）//异常检测
break;
else
{
cout<<"输入有误～"<cin.sync（）;//清空流
cin.clear（）;//清除流错误标记
continue;
}
}
while（flag）
{
cout<<"请输入道路的条数:
";
if（cin>>road_number&&road_number>0&&road_number<=
country_number*（country_number-1））
break;
else
{
cout<<"输入有误～"<cin.sync（）;//清空流
cin.clear（）;//清除流错误标记
continue;
}
}
for（inti=1;i<=country_number;i++）
{
cout<<"请输入第"<";
cin>>country_name[i];
}
}
2.求最短路径
对加权有向图，调用Floyd算法，求每对顶点间最短路径长度的矩阵。
核心代码:
voidMGraph:
:
Floyd（）//Floyd算法
{
inti,j,k;
for（i=1;i<=vertexNum;i++）
for（j=1;j<=vertexNum;j++）
2
{
dist[i][j]=arc[i][j];
}
for（k=1;k<=vertexNum;k++）
for（i=1;i<=vertexNum;i++）
for（j=1;j<=vertexNum;j++）
if（dist[i][k]+dist[k][j]{
dist[i][j]=dist[i][k]+dist[k][j];
}
3.求最小偏心度
对最短路径长度矩阵的每列求大值，即得到各顶点的偏心度。
核心代码:
intMGraph:
:
min（）//求最小偏心度
{
intresult[MaxSize];
for（intk=1;k<=vertexNum;k++）//初始化求每列的最大值的矩阵
result[k]=0;
intmin_result=9999;//最小偏心度
inttemp;//记录医院在几号村庄
for（inti=1;i<=vertexNum;i++）//最短路径长度矩阵的每列求大值
{
intt=0;
for（intj=1;j<=vertexNum;j++）
if（dist[j][i]>t）
t=dist[j][i];
result[i]=t;
}
4.输出
输出有向图的原始邻接矩阵、最后的邻接矩阵、各个村庄距离医院的距离以及最小偏心度。
核心代码:
cout<<"初始的邻接矩阵为:
"<for（i=1;i<=vertexNum;i++）
for（j=1;j<=vertexNum;j++）
{
cout<:
left）;
cout<if（j==vertexNum）
cout<}
3
cout<<"最终的邻接矩阵为:
"<for（i=1;i<=vertexNum;i++）
for（j=1;j<=vertexNum;j++）
{
cout<:
left）;
cout<if（j==vertexNum）
cout<}
cout<<"各村庄的偏心度如下所示:
"<for（intb=1;b<=vertexNum;b++）//输出各顶点的偏心度
cout<cout<<"医院应该建在"<3.2、调试分析:
1.输入调试
输入相应的数据，查看能不能输出相应的邻接矩阵，从键盘输入任意的数据，查询程序能否
正常运行。
2.最小路径调试
运行程序，查看能否将正确结果输出，测试三次以上。
3.最小偏心度调试
运行程序，查看能否将正确结果输出，测试三次以上。
4.输出调试
如果以上三步都调试成功，输出则调试成功。
4、源程序和运行结果
4.1、源程序
MGraph.h:
constintMaxSize=10;//图中最多顶点个数
template
classMGraph
{
public:
MGraph（DataTypea[],intn,inte）;//构造函数建立具有n个顶点e条边的图
~MGraph（）{}//析构函数为空
voidFloyd（）;//Floyd算法
4
intmin（）;//求最小偏心度
private:
DataTypevertex[MaxSize];//放图中顶点的数组
intarc[MaxSize][MaxSize];//存放图中边的数组
intdist[MaxSize][MaxSize];//存放中间结果的数组
intvertexNum;//图的顶点数
intarcNum;//图的边数
};
MGraph.cpp:
#include
#include
#include
#include"MGraph.h"
usingnamespacestd;
template//图的存储结构:
带权的邻接矩阵存储结构
MGraph:
:
MGraph（DataTypea[],intn,inte）//构造函数{
inti,j,w;
vertexNum=n;
arcNum=e;
for（i=1;i<=vertexNum;i++）//数组下标均从1开始
vertex[i]=a[i];
for（i=1;i<=vertexNum;i++）
for（j=1;j<=vertexNum;j++）
if（i==j）
arc[i][j]=0;
else
arc[i][j]=9999;//9999表示无穷大
for（intk=1;k<=arcNum;k++）
{
cout<<"请输入两个村庄的序号和它们之间的距离:
";
cin>>i;
cin>>j;
cin>>w;
arc[i][j]=w;
}
cout<<"初始的邻接矩阵为:
"<for（i=1;i<=vertexNum;i++）
for（j=1;j<=vertexNum;j++）
5
{
cout<:
left）;
cout<if（j==vertexNum）
cout<}
}
template
voidMGraph:
:
Floyd（）//Floyd算法
{
inti,j,k;
for（i=1;i<=vertexNum;i++）
for（j=1;j<=vertexNum;j++）
{
dist[i][j]=arc[i][j];
}
for（k=1;k<=vertexNum;k++）
for（i=1;i<=vertexNum;i++）
for（j=1;j<=vertexNum;j++）
if（dist[i][k]+dist[k][j]{
dist[i][j]=dist[i][k]+dist[k][j];
}
cout<<"最终的邻接矩阵为:
"<for（i=1;i<=vertexNum;i++）
for（j=1;j<=vertexNum;j++）
{
cout<:
left）;
cout<if（j==vertexNum）
cout<}
}
template
intMGraph:
:
min（）//求最小偏心度
{
intresult[MaxSize];
for（intk=1;k<=vertexNum;k++）//初始化求每列的最大值的矩阵
result[k]=0;
6
intmin_result=9999;//最小偏心度
inttemp;//记录医院在几号村庄
for（inti=1;i<=vertexNum;i++）//最短路径长度矩阵的每列求大值
{
intt=0;
for（intj=1;j<=vertexNum;j++）
if（dist[j][i]>t）
t=dist[j][i];
result[i]=t;
}
cout<<"各村庄的偏心度如下所示:
"<for（intb=1;b<=vertexNum;b++）//输出各顶点的偏心度
cout<cout<for（inta=1;a<=vertexNum;a++）//最小偏心度
if（result[a]{
min_result=result[a];
temp=a;
}
for（intc=1;c<=vertexNum;c++）
{
if（temp==c）
continue;
else
cout<"<}
returntemp;
}
Main.cpp:
#include
#include
#include"MGraph.cpp"usingnamespacestd;stringcountry_name[MaxSize];//村庄名字数组intcountry_number;//村庄个数
introad_number;//道路个数
voidinput（）
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{
boolflag=true;
while（flag）
{
cout<<"请输入村庄的个数:
";
if（cin>>country_number）//异常检测
break;
else
{
cout<<"输入有误～"<cin.sync（）;//清空流
cin.clear（）;//清除流错误标记
continue;
}
}
while（flag）
{
cout<<"请输入道路的条数:
";
if（cin>>road_number&&road_number>0&&road_number<=country_number*（country_number-1））
break;
else
{
cout<<"输入有误～"<cin.sync（）;//清空流
cin.clear（）;//清除流错误标记
continue;
}
}
for（inti=1;i<=country_number;i++）
{
cout<<"请输入第"<";
cin>>country_name[i];
}
}
voidmain（）
{
input（）;
MGraphMG（country_name,country_number,road_number）;
MG.Floyd（）;
cout<<"医院应该建在"<8
}
4.2、运行结果
5、心得体会
编程是一件很枯燥的事情，但也是一件很有意义的事情，经过一个星期的设计学习，使我对C++
语言和数据结构有了更进一步的认识和了解，要想学好它要重在实践，要通过不断的上机操作才能更
好地学习它，通过实践，我也发现我的好多不足之处，首先是自己在指法上还不行，经常按错字母，
通过学习也有所改进;再有对C++语言的一些标准库函数不太了解，还有对函数调用的正确使用不够
熟悉，还有对C++语言中经常出现的错误也不了解，通过实践，使我在这几个方面的认识有所提高。
通过这次的课程设计，我感觉自己写代码的水平还有待提高，要想精通一门编程语言，写大量的代码
9
是必不可少的。
以后我将更加努力学习专业知识，努力提高写代码的能力。
6、参考文献
1、王红梅，数据结构，清华大学出版社
2、王红梅，数据结构学习辅导与实验指导，清华大学出版社3、严蔚敏、吴伟民，《数据结构C语言版》，清华大学出版社（配题集）4、王晓东，计算机算法分析与设计（第三版）
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