校园导游系统

西安郵電大学

数据结构课程设计报告题目：校园导游系统

院系名称：

专业名称：

班级：

学生姓名：

学号（8位）：

指导教师：

设计起止时间：2013年12月16日~2013年12月27日

一. 设计目的

（1）了解二叉树特性、存储及其操作实现，在计算机领域运用二叉树编译代码实现一件简单实际的操作，熟练掌握二叉树的三种遍历递归与非递归的实现；（2）掌握图的两种遍历深度优先遍历和广度优先遍历，了解两者的区别和优缺点。学习在计算机中表示和处理图形结构以及绘制简单的地图并输出，熟练掌握图的逻辑结构和存储结构，学习用算法来解决实际问题；

（3）掌握邻接链表和邻接矩阵的存储结构，以及这两者的区别，会用邻接链表和邻接数组两种方法来实现数据的存储与读取；

（4）巩固文件的存储与读取部分，以便能够加深对文件读写的理解和更好的更熟练的实际应用；

（5）学会用计算机解决实际问题，将生活中的问题数据化，然后输入到计算机中以便更快的解决，提高自己的实践能力以及自身的学习能力，加深对课本知识的理解和掌握。

二. 设计内容

<1> 设计题目：设计一个校园导游程序，并按各要求进行编程：

要求：

（1）设计并显示学校的校园平面图，

地点（地点名称、地点介绍），

路线（公里数）均不少于10个。

（2）提供图中任意地点相关信息的查询。

（3）提供图中任意地点的问路查询：

1>任意两个地点之间的一条最短的简单路径；

（最短路径长度——中转次数最少）

2>任意两个地点之间的一条最佳访问路线；

（带权（公里数）最短路径长度）

3>任意两个地点之间的所有简单路径。

（4）提供图中所有地点的最佳布网方案；

（5）增加新地点和路线、撤销旧地点和路线。

三．概要设计

1．功能模块图：

2．各个模块详细的功能描述。

该导游系统能为来访者提供包括景点介绍、景点查询、仿真地图、最短路径之类的快捷指导。最短路径查询和景点概况主要运用了Dijstra算法来实现，其他功能都是通过一些简单的算法来编写的。所谓系统，也不尽然，只是一个小小的信息提示。其中主要运用到的程序、算法也较简单。除了可以创建一个新的地图外，其主要功能还有以下几点：

1. 查看西邮地图，自制的西安邮电大学方针地图，地图上标有景点名称以及编号和各景点之间的距离，方便更直观的了解本校的景点分布；

2. 显示基本信息，显示每一个景点可直达的景点路径和距离；

3. 查询路线基本状况，查询从任意一个景点出发到其余各景点之间距离最短的路径，提供给旅客最简单的路线介绍；

4. 添加新路线，在原有路线的基础之上，新增一条路线并保存到文件里面（该功能中新增路线的两端只能是目前地图上已有景点）；

5. 撤销旧路线，在原有路线的基础之上，删除一条废弃不用的路线并将删除后的信息保存到文件里面；

6. 增加新景点，在原有景点的基础之上，添加一个新的景点并保存到文件里面，添加景点包括景点名称和景点详细介绍；

7. 撤销旧景点，就是在原有景点的基础之上，删除一个废弃或拆迁的景点并将删除后的信息保存到文件里面；

8. 最短路径查询，只需要从键盘输入起点和终点的景点编号，就可以找出这两点之间的最短路径；

9. 最短连通路径查询，从键盘输入起始景点的编号，就可以找出一条最短连通路，方便旅客找出一条参观所有景点的最佳路径；

10. 查看所有景点详情，可以输出所有景点的编号、名称以及该景点的详细介绍，供旅客选择自己喜欢的地方；

11. 查看所有景点名称，输出所有景点名称，让旅客知道本校的所有景点；

12. 查看两个景点的所有简单路径，输出两个景点之间的所有简单路径供给旅客选择；

13. 查看中转次数最少路径，输出两个景点之间途径地方最少的一条路径。四．详细设计

1．功能函数的调用关系图；

2．各功能函数的数据流程图；

1.创建新地图

2.输出所有景点详情

3.显示图信息

4.添加新景点

5.添加新路线

6.两点之间的所有简单路径和中转次数最少路径

7.删除路线

8.删除景点

3．重点设计及编码。

1> Dijkatra算法的修改路径部分的代码

for(j=1;j<=G->vexnum;j++)

{

if(!path[j][0]&&G->arc[k][j]arc[k][j]arc[k][j]; //当前最小权值

t=1;

while(path[k][t]!=0) //path[k][t]未结束

{

path[j][t]=path[k][t];

t++;

}

path[j][t]=k; //第k个结点

path[j][t+1]=0;

}

}

Dijkstra算法是典型最短路算法，用于计算一个节点到其他所有节点的最短路径。主要特点是以起始点为中心向外层层扩展，直到扩展到终点为止。Dijkstra 算法能得出最短路径的最优解，但由于它遍历计算的节点很多，所以效率低。

Dijkstra算法思想为：设G=(V,E)是一个带权有向图，把图中顶点集合V分成两组，第一组为已求出最短路径的顶点集合（用S表示，初始时S中只有一个源点，以后每求得一条最短路径, 就将加入到集合S中，直到全部顶点都加入到S中，算法就结束了），第二组为其余未确定最短路径的顶点集合（用U 表示），按最短路径长度的递增次序依次把第二组的顶点加入S中。在加入的过程中，总保持从源点v到S中各顶点的最短路径长度不大于从源点v到U中任何顶点的最短路径长度。此外，每个顶点对应一个距离，S中的顶点的距离就是从v到此顶点的最短路径长度，U中的顶点的距离，是从v到此顶点只包括S 中的顶点为中间顶点的当前最短路径长度。

2> 文件存储功能的部分代码

fprintf(fp,"%d %d\n",G->vexnum,G->arcnum);

for(i=1;i<=G->vexnum;i++)

fprintf(fp,PV);

for(i=1;i<=G->vexnum;i++)

{

for(j=1;j<=G->vexnum;j++)

{

fprintf(fp,"%d ",G->arc[i][j]);

}

fprintf(fp,"\n");

}

文件存储是先存入景点数和路线条数，然后再存入所有的景点名称和景点详细介绍以及所有的路线，路线是以邻接矩阵的形式存入文件的，邻接矩阵里面的每一个数据都对应两个景点，有路的存路径长度，没有路的默认为一个极大值，