数据结构,课程设计,校园最短路径问题

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一、课程设计题目:校园最短路径问题

二、课程设计目的:

1.了解并掌握数据结构与算法的设计方法,具备初步的独立分析和设计能力;

2.初步掌握软件开发过程的问题分析、系统设计、程序编码、测试等基本方法和技能;

3.提高综合运用所学的理论知识和方法独立分析和解决问题的能力;

4.训练用系统的观点和软件开发一般规进行软件开发,培养软件工作者所具备的科学工作方法和作风。

三、课程设计要求:

1.设计的题目要求达到一定的工作量(300行以上代码),并具有一定的深度和难度。

2.编写出课程设计报告书,容不少于10页(代码不算)。

四、需求分析:

1、问题描述

图的最短路径问题是指从指定的某一点v开始,求得从该地点到图中其它各地点的最短路径,并且给出求得的最短路径的长度及途径的地点。除了完成最短路径的求解外,还能对该图进行修改,如顶点以及边的增删、边上权值的修改等。

校园最短路径问题中的数据元素有:

a) 顶点数

b) 边数

c) 边的长度

2、功能需求

要求完成以下功能:

a)输出顶点信息:将校园各位置输出。

b)输出边的信息:将校园每两个位置(若两个位置之间有直接路径)的距

离输出。

c)修改:修改两个位置(若两个位置之间有直接路径)的距离,并重新输

出每两个位置(若两个位置之间有直接路径)的距离。

d)求最短路径:输出给定两点之间的最短路径的长度及途径的地点或输出

任意一点与其它各点的最短路径。

e)删除:删除任意一条边。

f)插入:插入任意一条边。

3、实现要点

a) 对图的创建采用邻接矩阵的存储结构,而且对图的操作设计成了模板类。

为了便于处理,对于图中的每一个顶点和每一条边都设置了初值。

b) 为了便于访问,用户可以先输出所有的地点和距离。

c) 用户可以随意修改两点之间好的距离。

d) 用户可以增加及删除边。

e) 当用户操作错误时,系统会出现出错提示。

五、概要设计:

1.抽象数据类型图的定义如下:

ADT Graph{

数据对象V:V是具有相同特性数据元素的集合,称为顶点集。

数据关系R:

R={VR}

VR={(v,w)| v , w∈V, (v , w)表示v和w之间存在路径}

基本操作P:

CreatGraph(&G, V, VR)

初始条件:V是图的顶点集,VR是图中边的集合。

操作结果:按定义(V, VR) 构造图G。

DestroyGraph(&G)

初始条件:图G已存在。

操作结果:销毁图。

LocateVex(G, u)

初始条件:图G存在,u和G中顶点具有相同特征。

操作结果:若G中存在顶点u,则返回该顶点在图中“位置”;否则返回其它信息。

GetVex(G, v)

初始条件:图G存在,v是G中某个顶点。

操作结果:返回v的信息。

InsertVex(&G, v)

初始条件:图G存在,v和G中顶点具有相同特征。

操作结果:在图G中增添新顶点v。

DeleteVex(&G, v)

初始条件:图G存在,v和G中顶点具有相同特征。

操作结果:删除G中顶点v及其相关的边。

InsertArc(&G, v, w)

初始条件:图G存在,v和w是G中两个顶点。

操作结果:在G中增添弧,若G是无向的,则还增添对称弧。DeleteArc(&G, v, w)

初始条件:图G存在,v和w是G中两个顶点。

操作结果:在G中删除弧,若G是无向的,则还删除对称弧。} ADT Graph

2.主程序

void main()

{

初始化;

while(“命令”!=“退出”)

{

Switch语句

接受命令(输入选择项序号);

处理命令;

}

}

3.本程序运用函数的调用,只有两个模块,它们的调用关系为:

主程序模块

带权无向图模块

六、详细设计

(详细见下面的源代码)

typedef struct //图中顶点表示点,存放点名称

void Menu() //输出菜单

void PutOutVex(MGraph *G) //输出每个顶点的信息

void PutOutArc(MGraph *G) //输出每条边的信息

void Dijkstra(MGraph * G) //迪杰斯特拉算法求最短路径

void DeleteVex(MGraph *G) //删除某个顶点

void DeleteArc(MGraph *G) //删除某条边

void InsertArc(MGraph *G) //插入某条边

void main() //主函数

七、源程序代码

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#define MAX 10000

#define MAXLEN 8

#define ADJTYPE int

typedef struct //图中顶点表示点,存放点名称{

char name[30];

int num;

}VEXTYPE;

typedef struct

{

VEXTYPE vexs[MAXLEN]; //顶点的信息

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