云南大学软件学院数据结构实验报告六

云南大学软件学院数据结构实验报告（本实验项目方案受“教育部人才培养模式创新实验区（X3108005）”项目资助）实验难度：A□ B □ C ■序号学号姓名成绩12指导教师：（签名）学期：2012秋季学期任课教师:实验题目: 图及其应用小组长:联系电话:电子邮件:完成提交时间：2012年12月 20日云南大学软件学院2012学年秋季学期《数据结构实验》成绩考核表学号：姓名：本人承担角色：小组长综合得分：（满分100分）指导教师：年月日学号：姓名：本人承担角色：组员综合得分：（满分100分）指导教师：年月日（注：此表在难度为C时使用，每个成员一份。

）一、【实验构思（Conceive）】(10%)（本部分应包括：描述实验实现的基本思路，包括所用到的离散数学、工程数学、程序设计、算法等相关知识）本实验要求设计一个校园导游系统，要求通过图这一数据结构计算两点之间的最短距离，实现校园导航功能。

首先要收集校园景点信息和景点之间的距离信息，然后利用图存储校园景点信息和景点之间的距离信息，最后使用Dijkstra算法计算最短路径。

离散数学相关知识：正确合理使用与或非之间的关系，进行程序分支判断，保证程序正常进行，以及图的使用。

二、【实验设计(Design)】(20%)本次实验使用C进行编写，自定义函数2个：void init_graph(graph *g)//图的初始化函数void shortest_path(graph *g,int s, int t,int n)//求最短路径的算法主函数为功能选择界面三、【实现描述（Implement）】(30%)主函数显示开始界面，选择相应的功能求最短路径。

人性化设计：1.在输入出现错误时例如功能选择错误时，程序会给出友好的提示；2. 界面友好，容易上手。

四、【代码】(10%)#include<iostream>#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<windows.h>#define INFINITY 9999 //最大距离#define MAX_NODES 30 //最大结点数int dist[MAX_NODES][MAX_NODES]; //dist[i][j]表示i、j连线的权重int path[MAX_NODES];using namespace std;typedef struct VertexType{char* sight; //景点名称//char* info; //景点描述}VertexType; //定义顶点的类型typedef struct{int vexnum;VertexType vex[MAX_NODES];}graph;void init_graph(graph *g){int a,x,y=0;g->vexnum = 27;g->vex[0].sight="云大西二门";g->vex[1].sight="百家道";g->vex[2].sight="文典广场";g->vex[3].sight="云大会堂";g->vex[4].sight="中山邦翰楼";g->vex[5].sight="仰止楼";g->vex[6].sight="桦苑";g->vex[7].sight="楠苑";g->vex[8].sight="格物楼";g->vex[9].sight="楠苑体育场";g->vex[10].sight="知味堂";g->vex[11].sight="楠苑超市";g->vex[12].sight="综合服务楼";g->vex[13].sight="楸苑";g->vex[14].sight="力行楼";g->vex[15].sight="软件楼";g->vex[16].sight="校医院";g->vex[17].sight="明远楼";g->vex[18].sight="至公大道";g->vex[19].sight="行政办公楼";g->vex[20].sight="云大北门";g->vex[21].sight="文汇楼";g->vex[22].sight="余味堂";g->vex[23].sight="梓苑超市";g->vex[24].sight="梓苑";g->vex[25].sight="钟楼";g->vex[26].sight="校车乘车点";for(x=0;x<g->vexnum;x++)for(y=0;y<g->vexnum;y++)dist[x][y]=INFINITY;//下边是可直接到达的景点间的距离，由于两个景点间距离是互相的，所以要对图中对称的边同时赋值 dist[0][1]=dist[1][0]=10;dist[1][2]=dist[2][1]=20;dist[2][3]=dist[3][2]=20;dist[1][4]=dist[4][1]=50;dist[4][5]=dist[5][4]=200;dist[4][6]=dist[6][4]=130;dist[5][7]=dist[7][5]=600;dist[5][8]=dist[8][5]=800;dist[5][9]=dist[9][5]=600;dist[7][8]=dist[8][7]=100;dist[7][9]=dist[9][7]=600;dist[7][10]=dist[10][7]=150;dist[7][11]=dist[11][7]=110;dist[7][12]=dist[12][7]=100;dist[8][12]=dist[12][8]=80;dist[9][11]=dist[11][9]=700;dist[10][11]=dist[11][10]=5;dist[10][12]=dist[12][10]=50;dist[10][13]=dist[13][10]=150;dist[12][13]=dist[13][12]=100;dist[12][26]=dist[26][12]=20;dist[13][14]=dist[14][13]=200;dist[13][15]=dist[15][13]=250;dist[13][16]=dist[16][13]=700;dist[13][26]=dist[26][13]=100;dist[14][15]=dist[15][14]=20;dist[14][16]=dist[16][14]=500;dist[14][17]=dist[17][14]=1500;dist[16][17]=dist[17][16]=1300;dist[17][18]=dist[18][17]=50;dist[17][25]=dist[25][17]=300;dist[18][19]=dist[19][18]=30;dist[19][20]=dist[20][19]=100;dist[20][21]=dist[21][20]=950;dist[20][22]=dist[22][20]=900;dist[21][22]=dist[22][21]=150;dist[21][24]=dist[24][21]=110;dist[21][25]=dist[25][21]=750;dist[22][23]=dist[23][22]=40;dist[22][24]=dist[24][22]=120;dist[23][24]=dist[24][23]=60;dist[24][1]=dist[1][24]=300;}void shortest_path(graph *g,int s, int t,int n){struct state{int predecessor; //前驱节点int length; //到起始点的距离int label;}state[MAX_NODES];int i,k,min,mypath[MAX_NODES];struct state * p;for(p=&state[0]; p<&state[n]; p++){p->predecessor = -1;p->length = INFINITY;p->label = 0;}state[t].length = 0;state[t].label = 1;k = t; //当前工作结点do{for(i=0; i<n; i++){if(dist[k][i]!=0 && state[i].label==0){if(state[k].length+dist[k][i]<state[i].length){state[i].length = state[k].length+dist[k][i]; state[i].predecessor = k;}}}k=0;min=INFINITY;for(i=0; i<n; i++){if(state[i].label==0 && state[i].length<min){k=i;min=state[i].length;}}state[k].label = 1;}while(k!=s);i=0;k=s;do{path[i] = k;k = state[k].predecessor;mypath[i]=path[i];i++;}while(k>=0);for(i--;i>0;i--){printf("%s->",g->vex[mypath[i]].sight);}printf("%s\n",g->vex[mypath[i]].sight);printf("\n距离为%d m\n",min);}int main(){int m,s,e,c;graph g;g.vexnum = 27;init_graph(&g);printf("\n===========================================================\n");printf("\n 呈贡云南大学校园导游 \n");printf("\n\n");//打印景点列表for(m=0;m<g.vexnum;m++){printf("\t%2d：%s\t\t",m,g.vex[m].sight);if(++m<27&&m!=7)printf("\t%2d：%s\t\n",m,g.vex[m].sight);else if(m==7)printf("\t %d：%s\t\n",m,g.vex[m].sight);elseprintf("\n");}printf("\n===========================================================\n");printf("\n\t■■■■■■■■■■■■■■■■■\n");printf("\t■ ■\n");printf("\t■ 1、查询景点路径■\n");printf("\t■ ■\n");printf("\t■ 0、退出■\n");printf("\t■ ■\n");printf("\t■■■■■■■■■■■■■■■■■\n");while(1){printf("\n===========================================================\n");printf("\n请输入您的选择：");scanf("%d",&c);while(!(c==0||c==1)){printf("\n输入非法，请重新选择：\n");scanf("%d",&c);}switch(c){case 0:exit(0);case 1:printf("\n输入出发点与结束点：");scanf("%d %d",&s,&e);while(s<0||s>26||e<0||e>26||s==e){printf("\n输入非法，请重新选择：");scanf("%d %d",&s,&e);}printf("\n从“ %s ”到“ %s ”的最短路径为\n\n",g.vex[s].sight,g.vex[e].sight); shortest_path(&g,e,s,g.vexnum);break;}//switch}//whilereturn 0;}。