地铁课设报告Word格式.docx

1、1完成“任务书”中指定的操作功能，运行稳定。2课程设计说明书。五、时间进度安排顺序阶段日期计 划 完 成 内 容备注1第1天阅读资料2第23天系统分析设计3第47天程序编制、调试及运行4第89天成绩评定5第10天撰写课程设计说明书六、主要参考资料（文献）1滕国文.数据结构课程设计.北京:清华大学出版社.2010.092 Mark Allen Weiss编著. 数据结构与算法分析. 北京: 人民邮电出版社.20073李春葆.数据结构（C语言版）习题与解析.北京:清华大学出版社.2002.044 熊锡义主编C语言程序设计案例教程 大连理工大学出版社 09年3月版5严蔚敏 吴伟民.数据结构（C语言版

2、）. 北京:清华大学出版社.20076谭浩强.C程序设计.北京:清华大学出版社.1999.12程序设计基础课程设计成绩评定表系（部）：计算机科学与技术系 班级：计算机B143 学生姓名： 王世杰 指 导 教 师 评 审 意 见评价内容具 体 要 求权重评 分加权分调研论证能独立查阅文献,收集资料；能制定课程设计方案和日程安排。0.1工作能力态度工作态度认真，遵守纪律，出勤情况是否良好，能够独立完成设计工作， 0.2工作量按期圆满完成规定的设计任务，工作量饱满，难度适宜。说明书的质量说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规范。0.5

3、指导教师评审成绩（加权分合计乘以8） 分加权分合计指 导 教 师 签 名： 年 月 日评 阅 教 师 评 审 意 见查阅文献查阅文献有一定广泛性；有综合归纳资料的能力工作量饱满，难度适中。0.3评阅教师评审成绩（加权分合计乘以4）分评 阅 教 师 签 名：答 辩 小 组 评 审 意 见学生汇报汇报准备充分，思路清晰；语言表达准确，概念清楚，论点正确，有层次，有重点，基本上反映了所完成任务的全部内容；时间符合要求。答 辩思路清晰；回答问题有理论依据，基本概念清楚；主要问题回答准确，深入，有说服力。答辩小组评审成绩答辩小组教师签名：课 程 设 计 总 评 成 绩 张云朗 王丛伍 摘 要地铁建设可以

4、缓解城市交通压力。城市交通问题，已经成为现代人无法面对的通病。经济发展，汽车数量增长速度，远远快于城市道路的扩张速度。地铁这个交通的特点就是到达的快捷性和可靠性，运载能力强，能够在很短的时间运输大量的人群。运行中不塞车，是城市中最具可靠性的交通工具。第二、增加地铁交通体系，可以使城市规划更加科学和合理。可以节约能源。缓解对石油、天然气消耗的压力。可以减少污染。地铁这种交通工具污染少。可以节省时间。因为不塞车，速度快，节省上班族上下班的在途时间。 因此我们小组利用数据结构输入各条线路起点、终点和直接距离，建立无向图，邻接矩阵存储输出邻接矩阵中的普利姆算法计算最小生成树输出最有线路。关键词 数据结

5、构 最小生成树 地铁 邻接矩阵摘 要 I第一章 问题分析 11.1 引言 11.2背景 11.3 分析 11.3.1 调试过程中的问题 1第二章 原理与运行环境 22.1 数据理论 22.1.1 地铁问题的数据理论 22.2 运行环境 22.2.1打开方法 22.2.2打开Microsoft visual stdio6.0运行环境 32.2.3源程序的建立与编辑、连接 4第三章 系统分析与设计 63.1地铁建设问题分析与设计 63.1.1 系统的功能 6第四章 系统功能实现 74.1地铁建设问题的系统功能实现 74.1.1 定义主函数 74.1.2创建结构体数组，存储辖区名 84.1.3创建无

6、向图，邻接矩阵存储 94.1.4输出邻接矩阵 104.1.5普利姆算法求最小生成树，输出最优路线 11结论 14致谢 15参考文献 16第一章 问题分析1.1 引言数据结构是计算机存储、组织数据的方式。数据结构是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。通常情况下，精心选择的数据结构可以带来更高的运行或者存储效率。数据结构往往同高效的检索算法和索引技术有关。一般认为，一个数据结构是由数据元素依据某种逻辑联系组织起来的。对数据元素间逻辑关系的描述称为数据的逻辑结构；数据必须在计算机内存储，数据的存储结构是数据结构的实现形式，是其在计算机内的表示；此外讨论一个数据结构必须同时讨论在该类数据

7、上执行的运算才有意义。一个逻辑数据结构可以有多种存储结构，且各种存储结构影响数据处理的效率。在许多类型的程序的设计中，数据结构的选择是一个基本的设计考虑因素。许多大型系统的构造经验表明，系统实现的困难程度和系统构造的质量都严重的依赖于是否选择了最优的数据结构。许多时候，确定了数据结构后，算法就容易得到了。有些时候事情也会反过来，我们根据特定算法来选择数据结构与之适应。不论哪种情况，选择合适的数据结构都是非常重要的。选择了数据结构，算法也随之确定，是数据而不是算法是系统构造的关键因素。这种洞见导致了许多种软件设计方法和程序设计语言的出现，面向对象的程序设计语言就是其中之一。本次课程设计主要利用数

8、据结构中最小生成树实现地铁最优线路问题。1.2背景 随着经济的迅速发展，城市交通“外拥内堵”，情况严峻，压力巨大。我们为了缓解城市交通拥堵，改变过去以地上交通为主的单一格局，构建地上地下立体交通体系，并通过与其他交通方式的有机衔接，将极大地缓解城市交通拥堵状况，解决人民群众出行难的问题，于是我们建立了地铁建设项目。1.3 分析1.3.1 调试过程中的问题1.调试过程中遇到的问题是如何解决的以及对设计与实现的回顾讨论和分析： 开始准备将辖区名和相应距离同存储在邻接矩阵中，但因为数据类型不同，这个想法难以实现；而且就算实现了，在后面的程序中操作也非常麻烦。所以我创建了一个结构体数组用来存储辖区名，

9、这样辖区名和数组下标一一对应，简明、易懂、清晰。以后只要看数字所对应的下标存储的是哪个辖区，就可以将其引用。 运行程序时，我要输出最优路线对应的辖区，所以在输出时要直接引用结构体数组，但怎么都不行，我就分模块来调试，最后发现，原来是没有将结构体数组的地址传过来。修改后，程序运行正常。 没有使用指针，避免了指针指向错误存储区而造成的错误。2.算法的时间复杂度和空间复杂度的分析，改进设想：本程序的时间复杂度为o（n2），主要是for循环的作用。第二章 原理与运行环境2.1 数据理论 2.1.1 地铁问题的数据理论 1程序所能达到的功能：creatve（）-创建结构体数组，存储辖区名CreateGr

10、aph（）-建立辖区间直接距离的无向图，用邻接矩阵存储pri（）-输出无向图的邻接矩阵prim（）-普利姆算法计算无向图的最小生成树，输出最优路线2输入的形式和输入值的范围：输入数字和字母，字母为辖区名，数字为直接距离，名称个数n，线路个数e，0en（n-1）,直接距离weigth，0weigth999993输出的形式：最佳建设路径为：（辖区名-辖区名）-直接路径2.2 运行环境数据结构程序的运行环境为Microsoft visual c+ 6.02.2.1打开方法开始程序Microsoft visual stdio6.0Microsoft Visual C+ 6.0，如图2-1所示。图2-1

11、打开Visual C+的方法2.2.2打开Microsoft visual stdio6.0运行环境其工作环境如图2-2所示。图2-2 Visual C+工作环境2.2.3源程序的建立与编辑、连接建立C语言源程序文件。建立方法：选择菜单命令“File” “New”或直接点击对话框中的“New”，如图2-3所示。 图2-3建立C语言源程序文件程序的编辑与编译。编辑完成后，选择菜单栏中的“组建”“调试程序”， 或者直接点击工具栏中“箭头”按钮，即可对程序进行编译。当输出区显示“0 errors， 0 warnings ”时表示没有错误和警告，反之，则会按序号列出错误和警告。双击错误或警告，编辑标志

12、会出现在源文件可能出错的位置，我们可以在此对源程序中的错误进行更改。当然有时提示位置不一定很准确。程序的编辑于编译操作，如图2-4所示。图2-4 程序的编辑与编译程序的执行。单击工具栏上的“深红色感叹号”按钮，即可执行刚编写的程序。若程序完全正确，即可弹出运行框。如图2-5所示。图2-5程序的执行第三章 系统分析与设计3.1地铁建设问题分析与设计3.1.1 系统的功能此系统为：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。其主功能模块的流程图如图3-1所示。 N Y第四章 系统功能实现4.1地铁建设问题的系统功

13、能实现4.1.1 定义主函数主函数是程序的入口，采用模块化设计，首先声明一些必要的变量函数如下：主函数调用各模块的关系如下：主函数main（）调用int creatve（city vexmax）创建结构体数组存储辖区名；主函数main（）调用int CreateGraph（int gmax,int n,void pri（int gmax,int n）建立无向图，用邻接矩阵存储； int CreateGraph（int gmax,int n,void pri（int gmax,int n）调用void pri（int gmax,int n）输出邻接矩阵； 主函数main（）调用void prim

14、（int gmax,int n,city vexmax）计算最小生成树，输出最优线路和总里程。源代码如下：void main（） /* 主函数 */ int gmaxmax,n; city vexmax; n=creatve（vex）; CreateGraph（g,n,pri）; printf（nn最佳建设路线为:n）;（辖区名-辖区名）-直接距离nn prim（g,n,vex）;功能实现图如图4-1所示。图4-1初始化界面4.1.2创建结构体数组，存储辖区名进入主程序页面后，应输入各个辖区名，并调用函数对输入的辖区名进行存储。 int creatve（city vexmax）/创建辖区名数组

15、 int i,n;设置辖区的个数: /城市中辖区的个数 scanf（%d,&n）; for（i=1;in+1;i+）/建立城市辖区名数组 第%d个城市辖区名称为:,i）;%s,vexi.name）; return（n）;功能实现图4-2所示。图4-24.1.3创建无向图，邻接矩阵存储按照地铁建设问题的要求，要将各个辖区为顶点作为图，并用邻接矩阵将其存储。其源代码如下： int CreateGraph（int gmax,int n,void pri（int gmax,int n） /* 建立无向图 */ int e,i,j,k,v1=0,v2=0,weight=0;输入可建地铁线线路个数:e）;

16、 while（e=n*（n-1）|n=max） error（）;=n;i+） for（j=1;jj+） gij=inf; /* 初始化矩阵，全部元素设为无穷大 */ for（k=1;kn|v2n|v11|v21） gv1v2=weight; gv2v1=weight;n输出存储矩阵: pri（g,n）; return OK; 功能实现图如图4-3所示图4-3 4.1.4输出邻接矩阵此时将邻接矩阵存储的结果显示一下，以便检查下一步中结果的正确性。void pri（int gmax,int n） /* 输出无向图的邻接矩阵 */ int i,j; for（i=0; %dtn %dtj+） /* 输

17、出边的权值 */ if（gij=inf） printf（ t,354 else printf（,gij）;功能实现如图4-4所示 图4-4 4.1.5普利姆算法求最小生成树，输出最优路线用普利姆算法求出最短路程，则为地铁建设的最优路线。void prim（int gmax,int n,city vexmax） /* prim的函数 */ int lowcostmax,closestmax; int i,j,k,min,s=0; for（i=2;i+） /* n个顶点，n-1条边 */ lowcosti=g1i; /* 初始化 */ closesti=1; /* 顶点未加入到最小生成树中 */ lowcos