综合实验十二校园导游咨询

综合实验十二校园导游咨询
一、实验目的
（1）熟练掌握图的创建及遍历基本操作算法。

（2）熟练掌握最短路径算法。

（3）利用图的遍历和最短路径求解技术，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。

二、实验内容
【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。

【基本要求】
(1)设计你所在学校的校园平面图，所含景点不少于10个。

以图中顶点表示校内各景点，存放景点名称、代号、简介等信息；以边表示路径，存放路径长度等相关信息。

(2)为来访客人提供图中任意景点相关信息的查询。

(3)为来访客人提供图中任意景点的问路查询，即查询任意两个景点之间的一个最短的简单路径。

【测试数据】
由读者根据实际情况指定。

【实现提示】
一般情况下，校园的道路是双向通行的，可设校园平面图是一个无向网。

顶点和边均含有相关信息。

【选作内容】
(1)求校园图的关节点。

(2)提供图中任意景点问路查询，即求任意两个景点之间的所有路径。

(3)提供校园图中多个景点的最佳访问路线查询，即求途经这多个景点的最佳(短)路径。

(4)校园导游图的景点和道路的修改扩充功能。

(5)扩充道路信息，如道路类别(车道、人行道等)、沿途景色等级，以至可按客人所需分别查询人行路径或车行路径或观景路径等。

(6)扩充每个景点的邻接景点的方向等信息，使得路径查询结果能提供详尽的导向信息。

(7) 实现校园导游图的仿真界面。

程序代码及结果：
#include<iostream>
#include<iomanip>
using namespace std;
const int MaxSize=18;
const int INFINITY=65535;//最大值无穷
class direction;
template <class T> class MGraph;
template <class T>
class VertexNode//定义头结点
{
friend class MGraph<T>;
public:
int vex;//顶点名称
T vexname;//顶点名称
T vexinf;//顶点信息
direction dir;//存放顶点方位信息的direction类的dir。

};
class direction
{
public:
int ln;//存放在方向图中的横坐标，表示东西
int col;//存放在方向图中的纵坐标，表示南北
};
template <class T>
class MGraph//定义无向图的邻接矩阵
{
public:
MGraph();
//构造函数，初始化具有n个顶点的图
void printvexname();//显示所有景点及景点代号
void printvexinf(int i);//显示代号为i景点的名称及信息
void printroad(int i,int j);//显示景点i~j的最短路径方案信息
void printdir(int i,int j);//显示景点i到j的方向信息，如“向东100m，向南200m”VertexNode<T> adjlist[MaxSize]; //存放景点全部信息的景点类数组
int vertexNum,arcNum; //图的顶点数和边数
void Root(int p,int q);//递归寻找pq间的最短路径
int Path[MaxSize][MaxSize],Dist[MaxSize][MaxSize];//创建Path和Dist分别存放两点间最短路径的前驱节点，两点间最短路径长度
int Line[MaxSize];//Line存放路径
int kkk;//Line[]数组的标记
private:
T vertex[MaxSize]; //存放图中顶点的数组
int arc[MaxSize][MaxSize];//存放图中边的数组
};
*************************【以下为类的实现即类函数的定义】
***********************************
template <class T>
MGraph<T>::MGraph()//a[]为景点代号，b[]为景点名称，c[]为景点信息，d[]为景点方位
信息的横坐标，e[]为景点方位信息的纵坐标
//s[]为存放景点邻接矩阵信息的一维数组，根据其对称性可以用公式赋值给二维数组arc[][] {
int s[]={0,
1,0,
0,2,0,
0,0,2,0,
0,0,2,3,0,
0,0,0,4,2,0,
0,0,0,0,2,3,0,
0,0,0,0,2,3,1,0,
0,0,2,0,2,0,0,2,0,
4,0,2,0,0,0,0,0,1,0,
0,0,0,0,0,0,0,0,0,2,0,
1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,2,0,
0,0,0,0,0,0,0,0,0,3,0,0,0,
0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,2,0,
0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,
0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,0,
0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,3,0,0,2,0,
0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,4,4,0,0,2,0};
int a[]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17};
char* b[]={"南门","实验楼","南图","大活","睿思楼","大礼堂",
"南4教","知行楼","国交楼","南3教","南2教","南1教",
"北图","北3教","北4教","北2教","北1教","北门"};
char* c[]={"南校区正门","物理实验楼","南校区图书馆","大学生活动中心",
"教师办公楼、医务室及留学生公寓","大礼堂，用于举办各种文艺演出","南校区第4教学楼","实习基地，计算机房等",
"国际交流中心，教职工餐厅","南校区第3教学楼","南校区第2教学楼","南校区第1教学楼",
"北校区图书馆","北校区第3教学楼","北校区第4教学楼","北校区第2教学楼",
"北校区第1教学楼","北校区正门"};
int d[]={8,6,4,4,1,0,0,1,3,4,6,8,4,3,2,3,5,8};
int e[]={8,8,8,10,8,10,7,6,6,6,6,6,3,1,0,0,0,2};
int i,j;
vertexNum=18;
arcNum=30;
for(i=0;i<vertexNum;i++)
{
adjlist[i].vex=a[i];
adjlist[i].vexname=b[i];
adjlist[i].vexinf=c[i];
adjlist[i].dir.ln=d[i];
adjlist[i].dir.col=e[i];
}
for (i=0; i<vertexNum; i++)//初始化邻接矩阵
for (j=0; j<vertexNum; j++)
arc[i][j]=arc[j][i]=s[(i*(i+1))/2+j]; //根据s[]的对称性，将一维数组中的数据赋给二维数组arc[][]
}
template<class T>
void MGraph<T>::printvexname()
{
int i;
for(i=0;i<vertexNum;i++)
cout<<adjlist[i].vex<<" "<<adjlist[i].vexname<<endl;;
}
template<class T>
void MGraph<T>::printvexinf(int i)
{
cout<<i<<" "<<adjlist[i].vexname<<":"<<adjlist[i].vexinf<<endl;
}
template<class T>
void MGraph<T>::printdir(int i,int j)
{
int dx,nb;//临时存放i与j之间的南北东西关系j在i的哪边？？
dx=adjlist[j].dir.col-adjlist[i].dir.col;
nb=adjlist[j].dir.ln-adjlist[i].dir.ln;
if(dx>0)//即j在i的东边
cout<<"向东"<<dx*100<<"m，";
else
cout<<"向西"<<dx*(0-100)<<"m，";
if(nb>0)//即j在i的南边
cout<<"向南"<<nb*100<<"m";
else
cout<<"向北"<<nb*(0-100)<<"m";
}
template<class T>
void MGraph<T>::Root(int p,int q)
{
if (Path[p][q]>0)
{
Root(p,Path[p][q]);
Root(Path[p][q],q);
}
else
{
Line[kkk]=q;
kkk++;
}
}
template<class T>
void MGraph<T>::printroad(int i,int j)
{
int p,q,m,k,item1,item2;
for(p=0;p<vertexNum;p++)
for(q=0;q<vertexNum;q++)
Dist[p][q]=arc[p][q];//邻接矩阵赋值
for(k=0;k<vertexNum;k++)
for(p=0;p<vertexNum;p++)
if (Dist[p][k]>0)
for(q=0;q<vertexNum;q++)
if (Dist[k][q]>0)
if (((Dist[p][q]>Dist[p][k]+Dist[k][q])||(Dist[p][q]==0))&&(p!=q))
{
Dist[p][q]=Dist[p][k]+Dist[k][q];
Path[p][q]=k;
}
cout<<"\n=============================================== ======\n";
cout<<"从"<<adjlist[i].vexname<<"到"<<adjlist[j].vexname<<"的最短路径为："<<endl; cout<<adjlist[i].vexname;
kkk=2;
Root(i,j);
item2=Line[2];
cout<<"-->";
printdir(i,item2);
cout<<"-->"<<adjlist[item2].vexname;
for(m=3;m<=kkk-1;m++)
{
item1=Line[m];
cout<<"-->";
printdir(item1-1,item1);
cout<<"-->"<<adjlist[item1].vexname;
}
cout<<endl;
cout<<"\n===============================================
======\n";
}
*****************************【以下为主函数】
**************************************
int funcchoice()//系统功能选择页面
{
int choice;
cout<<"================================================= ============="<<endl;
cout<<" 欢迎进入校园导游咨询平台"<<endl;
cout<<" 1--显示校园所有景点信息"<<endl;
cout<<" 2--查询校园景点信息"<<endl;
cout<<" 3--问路查询系统"<<endl;
cout<<" 4--退出导游资讯平台"<<endl;
cout<<"================================================= ============="<<endl;
cout<<"请输入要选择的功能号：";
cin>>choice;
return choice;
}
void main()
{
MGraph<char*> mg;
int funcchoice();
int fc;
while(1)
{
fc=funcchoice();
if(fc==1)
{
int i;
for(i=0;i<mg.vertexNum;i++)
mg.printvexinf(i);
}
else if(fc==2)
{
int i;
mg.printvexname();
cout<<endl<<"请输入所要查询景点代号：";
cin>>i;
mg.printvexinf(i);
}
else if(fc==3)
{
int i,j;
mg.printvexname();
cout<<"请输入两景点代号（我们将把最短路线反馈予您）："; cin>>i>>j;
mg.printroad(i,j);
}
else if(fc==4)
break;
else
cout<<"输入有误，请重新输入！"<<endl;
}
}
运行测试图。