数据结构校园导游实验报告.docx

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数据结构校园导游实验报告

数据结构上机实验报告

厦门大学信息科学与技术学院计算机系

姓名：

彭钰杰年级：

2012指导老师：

陈锦绣

实验题目：

校园导游

问题描述:

设计一个校园导游程序，为来访的客人提供各种信息查询服务。

数据结构设计：

因地点与地点之间道路为双向的，所以可看成是一个无向图，本程序采用邻接多重表结构储存，在个别子函数中转化为多维数组以便运算。

实验测试：

构造如下的图:

程序测试图：

主界面

景点道路修改和扩建（模拟地图也会随之更新）

道路导航系统1.最短路径查询

道路导航系统2两点间所有路径

道路导航系统3多地点的最佳路径

求关节点

景点清单

模拟地图

增添景点并为其添加道路数据后模拟地图随之更新

程序中并未加入自动检测输入是否错误的系统，模拟地图系统也会出现边界溢出的情况。

程序代码：

##include

#include

#include

#include

#include

char*heng="━",*shu="┃",*zuos="┏",*zuox="┗",*yous="┓",*youx="┛";

structadjinfo//路信息

{

intlen;//道路长度8

intcategory;//道路类别1：

车道2：

人行道3:

观景路径

intdir;//方向1表示i在j的西边，2表示i在j的北边,3表示i在j的西北边，4表示i在j的西南边.负数则表示相反。

};

structadj//边结构体

{

intmark;

intivex;

intjvex;

adj*ilink,*jlink;

adjinfoinfo;

};

typedefstruct//地点结构体

{

charname[50];

charintro[50];

adj*firstedge;

}site;

typedefstruct

{

sitespot[50];

intspotnum,adjnum;

}graph;

voidinit（graph&t）//初始化图

{

t.adjnum=0;

t.spotnum=0;

}

voidaddsite（char*Name,char*Intro,graph&t）//添加地点

{

strcpy（t.spot[t.spotnum].intro,Intro）;

strcpy（t.spot[t.spotnum].name,Name）;

t.spot[t.spotnum].firstedge=NULL;

t.spotnum++;

}

voidaddadj（inti,intj,intlength,intcate,intdi,graph&t）//添加道路

{

adj*p1,*p2;

intmark;

p1=（adj*）malloc（sizeof（adj））;

p1->ilink=NULL;p1->jlink=NULL;p1->ivex=i;p1->jvex=j;p1->mark=0;

p1->info.category=cate;p1->info.dir=di;p1->info.len=length;

p2=t.spot[i].firstedge;

if（p2==NULL）

t.spot[i].firstedge=p1;

else

{

mark=0;

while（mark==0）

{

if（p2->ivex==i&&p2->ilink==NULL）mark=1;

elseif（p2->jvex==i&&p2->jlink==NULL）mark=2;

elseif（p2->ivex==i）p2=p2->ilink;

elseif（p2->jvex==i）p2=p2->jlink;

}

if（mark==1）

p2->ilink=p1;

else

p2->jlink=p1;

}

p2=t.spot[j].firstedge;

if（p2==NULL）

t.spot[j].firstedge=p1;

else

{

mark=0;

while（mark==0）

{

if（p2->ivex==j&&p2->ilink==NULL）mark=1;

elseif（p2->jvex==j&&p2->jlink==NULL）mark=2;

elseif（p2->ivex==j）p2=p2->ilink;

elseif（p2->jvex==j）p2=p2->jlink;

}

if（mark==1）

p2->ilink=p1;

else

p2->jlink=p1;

}

}

voidDeladj（inti,intj,graph&t）//删除道路

{

intmark;

adj*p1,*p2;

p1=t.spot[i].firstedge;

p2=p1;

mark=0;

while（mark==0）

{

if（p1->ivex==i&&p1->jvex==j&&p2->ivex==i）mark=1;

elseif（p1->ivex==i&&p1->jvex==j&&p2->jvex==i）mark=2;

elseif（p1->jvex==i&&p1->ivex==j&&p2->ivex==i）mark=3;

elseif（p1->jvex==i&&p1->ivex==j&&p2->jvex==i）mark=4;

elseif（p1->ivex==i）{p2=p1;p1=p1->ilink;}

elseif（p1->jvex==i）{p2=p1;p1=p1->jlink;}

elsemark=5;

}

if（mark==1）

{

if（p1==t.spot[i].firstedge）

{t.spot[i].firstedge=p1->ilink;free（p1）;}

else

{

p2->ilink=p1->ilink;

free（p1）;

}

}

elseif（mark==2）

{

p2->jlink=p1->ilink;

free（p1）;

}

elseif（mark==3）

{

p2->ilink=p1->jlink;

free（p1）;

}

elseif（mark==4）

{

if（p1==t.spot[i].firstedge）

{t.spot[i].firstedge=p1->jlink;free（p1）;}

else

{

p2->jlink=p1->jlink;

free（p1）;

}

}

elseif（mark==5）

printf（"找不到该道路\n"）;

p1=t.spot[j].firstedge;

p2=p1;

mark=0;

while（mark==0）

{

if（p1->ivex==j&&p1->jvex==i&&p2->ivex==j）mark=1;

elseif（p1->ivex==j&&p1->jvex==i&&p2->jvex==j）mark=2;

elseif（p1->jvex==j&&p1->ivex==i&&p2->ivex==j）mark=3;

elseif（p1->jvex==j&&p1->ivex==i&&p2->jvex==j）mark=4;

elseif（p1->ivex==j）{p2=p1;p1=p1->ilink;}

elseif（p1->jvex==j）{p2=p1;p1=p1->jlink;}

elsemark=5;

}

if（mark==1）

{

if（p1==t.spot[j].firstedge）

{t.spot[j].firstedge=p1->ilink;free（p1）;}

else

{

p2->ilink=p1->ilink;

free（p1）;

}

}

elseif（mark==2）

{

p2->jlink=p1->ilink;

free（p1）;

}

elseif（mark==3）

{

p2->ilink=p1->jlink;

free（p1）;

}

elseif（mark==4）

{

if（p1==t.spot[j].firstedge）

{t.spot[j].firstedge=p1->jlink;free（p1）;}

else

{

p2->jlink=p1->jlink;

free（p1）;

}

}

elseif（mark==5）

printf（"找不到该道路\n"）;

}

voidDelsite（intn,graph&t）//删除地点

{

inti;

while（t.spot[n].firstedge）

{

Deladj（t.spot[n].firstedge->ivex,t.spot[n].firstedge->jvex,t）;

}

if（n+1

{

for（i=n+1;i

{

t.spot[i-1]=t.spot[i];

}

}

t.spotnum--;

}

voidprintfsite（graph&t）//打印景点清单

{

printf（"┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓\n"）;

printf（"┃**┃景点名称┃简介┃\n"）;

inti;

for（i=0;i

{

printf（"┃%-2d┃%-20s┃%-38s┃\n",i,t.spot[i].name,t.spot[i].intro）;

}

printf（"┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛\n"）;

}

voidgetlmat（graph&t,intcat,intlm[50][50][2]）//得到景点路径的矩阵lm[i][j][0]存放路径长度lm[i][j][1]存放方向信息

{

adj*p;

inti,j;

for（i=0;i

for（j=0;j

{lm[i][j][1]=0;if（i==j）lm[i][j][0]=0;elselm[i][j][0]=999;}

for（i=0;i

{

p=t.spot[i].firstedge;

while（p）

{

if（p->info.category==cat||cat==0）

{

lm[p->ivex][p->jvex][0]=p->info.len;

lm[p->ivex][p->jvex][1]=p->info.dir;

lm[p->jvex][p->ivex][0]=p->info.len;

lm[p->jvex][p->ivex][1]=-p->info.dir;

}

if（p->ivex==i）p=p->ilink;

elsep=p->jlink;

}

}

}

voidgetshortlmat（intmat[50][50][2],graph&t,intpb[50][50][50]）//由FLOYD算法得到最短路径矩阵并用pb数组记录中转节点pb[i][j][]表示i->j依次通过的节点。

{

inti,j,k,m,te,g=0,time,m1;

for（i=0;i

for（j=0;j

for（k=0;k

pb[i][j][k]=-1;

for（time=0;time

for（i=0;i

{

for（j=0;j

{

for（k=0;k

{

if（mat[i][k][0]+mat[k][j][0]

{

mat[i][j][0]=mat[i][k][0]+mat[k][j][0];

te=k;

g=1;

}

if（g==1）

{

m=0;

while（pb[i][te][m]!

=-1）

{

pb[i][j][m]=pb[i][te][m];

m++;

}

pb[i][j][m]=te;m++;

m1=0;

while（pb[te][j][m1]!

=-1）

{

pb[i][j][m+m1]=pb[te][j][m1];

m1++;

}

pb[i][j][m+m1]=-1;

g=0;

}

}

}

}

}

voidprintdir（intn）//根据DIR数值输出方向

{

switch（n）

{

case-1:

printf（"东"）;break;

case-2:

printf（"南"）;break;

case-3:

printf（"东南"）;break;

case-4:

printf（"东北"）;break;

case1:

printf（"西"）;break;

case2:

printf（"北"）;break;

case3:

printf（"西北"）;break;

case4:

printf（"西南"）;break;

default:

printf（"error"）;

}

}

voidGPS1（graph&t,intcat,intstart,intdes）//寻找最短路径

{

inti,j,m,g;

intlmat[50][50][2],pb[50][50][50];

getlmat（t,cat,lmat）;

getshortlmat（lmat,t,pb）;

i=start;j=des;g=i;

printf（"━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━\n"）;

printf（"%s到%s\n",t.spot[i].name,t.spot[j].name）;

printf（"从%s",t.spot[i].name）;

for（m=0;pb[i][j][m]>=0;m++）

{

printf（"向"）;

printdir（lmat[pb[i][j][m]][g][1]）;

printf（"%d米至%s",lmat[g][pb[i][j][m]][0],t.spot[pb[i][j][m]].name）;

g=pb[i][j][m];

}

printf（"向"）;

printdir（lmat[j][g][1]）;

printf（"%d米至%s",lmat[g][j][0],t.spot[j].name）;

printf（"\n道路类别:

"）;

if（cat==1）printf（"车道\t"）;elseif（cat==2）printf（"人行道\t"）;elseif（cat==3）printf（"观景路径\t"）;

printf（"总路程:

%d（m）\n",lmat[i][j][0]）;

printf（"━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━\n"）;

}

voidgetxy（intx,inty,intdir,intdis,intbi,int&x1,int&y1）//通过坐标（x,y）得到与它方向为DIR距离为DIS和比例尺为BI的点坐标（x1,y1）

{

switch（dir）

{

case1:

y1=y;x1=x+dis/bi;break;

case2:

x1=x;y1=y+dis/bi;break;

case3:

x1=x+（dis/bi）*7/10;y1=y+（dis/bi）*7/10;break;

case4:

x1=x+（dis/bi）*7/10;y1=y-（dis/bi）*7/10;break;

case-1:

y1=y;x1=x-dis/bi;break;

case-2:

x1=x;y1=y-dis/bi;break;

case-3:

x1=x-（dis/bi）*7/10;y1=y-（dis/bi）*7/10;break;

case-4:

x1=x-（dis/bi）*7/10;y1=y+（dis/bi）*7/10;break;

}

}

intmax2（intx,inty）

{

return（（x>y）?

x:

y）;

}

intmin2（intx,inty）

{

return（（x

x:

y）;

}

voidlinking（charg[100][100],intX,intY,intX1,intY1）//将（X,Y）和（X1，Y1）用'*'链接

{

intx,y,x1,y1;

if（X

else{x=X1;x1=X;y=Y1;y1=Y;}

intk,i;

if（x==x1）

for（i=min2（y,y1）;i

g[i][x]='.';

else

{

k=10*（y1-y）/（x1-x）;

for（i=0;i

g[y+i*k/10][x+i]='.';

}

}

voidpt（charg[100][100],intx,inty,char*name）//在（x,y）点做一个带边框文字为name的tip

{

inti,len=strlen（name）;

if（len%2）len++;

g[y][x-2]=shu[0];g[y][x-1]=shu[1];g[y+1][x-2]=zuox[0];g[y+1][x-1]=zuox[1];g[y-1][x-2]=zuos[0];g[y-1][x-1]=zuos[1];

for（i=0;i

{

g[y-1][i+x]=heng[i%2];

g[y+1][i+x]=heng[i%2];

g[y][i+x]=name[i];

}

i=i+x-1;

g[y][i+1]=shu[0];g[y][i+2]=shu[1];g[y+1][i+1]=youx[0];g[y+1][i+2]=youx[1];g[y-1][i+1]=yous[0];g[y-1][i+2]=yous[1];

}

voidprintgraph（charg[100][100],intwei,inthei）//打印高hei宽wei的字符数组g

{

inti,j;

for（i=0;i

{

for（j=0;j

{printf（"%c",g[i][j]）;}

printf（"\n"）;

}

}

voidDFSTip（charg[100][100],graph&t,intn,intxy[50][3],intbi）//深度遍历第n个节点，通过与它相连的边得到与他相连的节点坐标存入xy数组里，并在字符数组g中连接每个存在的路径比例尺为bi

{

intmark=0;

adj*tj=t.spot[n].firstedge;

while

（1）

{

if（tj->ivex==n）

{

if（!

xy[tj->jvex][0]）

{

getxy（xy[n][1],xy[n][2],tj->info.dir,tj->info.len,bi,xy[tj->jvex][1],xy[tj->jvex][2]）;

xy[tj->jvex][0]=1;

DFSTip（g,t,tj->jvex,xy,bi）;

}

if（xy[tj->jvex][0]&&xy[n][1]>=0&&xy[n][1]<100&&xy[n][2]>=0&&xy[n][2]<=100&&xy[tj->jvex][1]>=0&&xy[tj->jvex][1]<100&&xy[tj->jvex][2]>=0&&xy[tj->jvex][2]<=100）

linking（g,xy[n][1],xy[n][2],xy[tj->jvex][1],xy[tj->jvex][2]）;

if（!

（tj=tj->ilink））break;

}

elseif（tj->jvex==n）

{

if（!

xy[tj->ivex][0]）

{

getxy（xy[n][1],xy[n][2],-tj->info.dir,tj->info.len,bi,xy[tj->ivex][1],xy[tj->ivex][2]）;

xy[tj->ivex][0]=1;

DFSTip（g,t,tj->ivex,xy,bi）;

}

if（xy[tj->ivex][0]&&xy[n][1]>=0&&xy[n][1]<100&&xy[n][2]>=0&&xy[n][2]<=100&&xy[tj->ivex][1]>=0&&xy[tj->ivex][1]<100&&xy[tj->ivex][2]>=0&&xy[tj->ivex][2]<=100）

linking（g,xy[n][1],xy[n][2],xy[tj->ivex][1],xy[tj->ivex][2]）;

if（!

（tj=tj->jlink））break;

}

}

}

voidgetmap（charg[100][100],grapht,intbi,intxuhao）//由图t得