数据结构课程设计——校园导游
南 通 大 学
计算机科学与技术学院
数据结构课程设计报告
| 姓 名： |
** |
| 班 级： |
网工** |
| 学 号： |
****** |
| 指导老师： |
******* |
| 选 题： |
校园导游 |
| 日 期： |
2018.01.18 |
- 问题分析及功能设计
校园占地几千亩，生活设施分布较散；校园内景色优美，景点甚多。在校园内移动，因时间、交通工具和用户兴趣等原因，需要选择线路。本设计的主要任务是为在南通大学新校区内生活、购物、参观，学习的人们提供行走路线查询、选择、景点介绍的帮助。
以下是校园导游系统应具备的功能:
- 根据用户需求智能推荐相关地点。
- 粗略展示校园平面图。
- 罗列各个景点,实现对某个景点的详细查询。
（4）给出到某个景点的最佳路线。
（5）管理员可以修改景点信息。
struct VertexNode{ //创造一个存储景点及其该景点信息的顶点
- 数据结构设计
为了实现以上的功能，达到寻找最短路线的目的，我选择无向网的邻接矩阵存储方式。
景点信息有多个数据项，可分别设计结构体：
1.道路（弧）数据项表示：
struct ArcNode{
int adj; //该弧指向的顶点位置
char *info; //该弧相关信息的指针
};
2.景点（顶点）数据项表示：
int number;
char *view;
char *info;
};
3.整个图数据项表示：
struct MGraph{ //创建地图
VertexNode vex[NUM];
ArcNode arcs[NUM][NUM];
int vexnum,arcnum; //顶点数，边数
};
三、算法设计
3.1地图（无向网）的创建
MGraph g;
int P[NUM][NUM];
long int D[NUM];
int x[13]={0};
void CreateMap(int v,int a);
void CreateMap(int v,int a)
{
int i,j;
g.vexnum=v;
g.arcnum=a;
for(i=1;i g.vex[i].number=i; g.vex[0].view="名称"; g.vex[0].info="景点简介"; g.vex[1].view="西门"; g.vex[1].info="西门外交通便利，外是南通市近几年来的新开发地段，有繁华的商业街，购物中心等"; g.vex[2].view="西操场"; g.vex[2].info="含一个大型体育场，一个小型足球场和排球场，及篮球场，是通大师生锻炼身体的最佳场所"; g.vex[3].view="一食堂"; g.vex[3].info="位于学校西部，面积不大但菜色齐全，种类繁多，口味偏重，三楼设有独立包厢"; g.vex[4].view="北门"; g.vex[4].info="位于学校北部，几年刚刚改造成为与外界往来的出入口，外方便乘坐公交，附近有妇幼保健院"; g.vex[5].view="一超市"; g.vex[5].info="位于学校中西部，与校内自助银行，邮政，眼睛店相连，主要出售学生日常生活学习用品"; g.vex[6].view="图书馆"; g.vex[6].info="坐落于学校中央，面朝内湖，建筑造型独特，藏书丰富，另含校史馆及张骞艺术馆"; g.vex[7].view="校园服务中心"; g.vex[7].info="位于二食堂西部，是于2017年新建成的，内设有移动联通服务店，自助银行取款机，奶茶店，深受大学生青睐"; g.vex[8].view="小北街"; g.vex[8].info="位于学校北门，以小饭店居多，是吃饭休息的绝佳选择"; g.vex[9].view="纺化楼"; g.vex[9].info="位于学校西南部，是南通大学纺织学院的主要教学楼，以及生命科学学院实验研究室，造型独特，是拍照及佳的好地方"; g.vex[10].view="二超市"; g.vex[10].info="与二食堂同属一栋建筑，面积大，商品全，且有打印复印点，出售复习资料"; g.vex[11].view="逸夫楼"; g.vex[11].info="由邵逸夫先生捐献的三栋教学楼，建筑简洁大方，其中7号楼为我校行政办公楼，该楼南边有张謇先生雕像"; g.vex[12].view="二食堂"; g.vex[12].info="二食堂是我校综合食堂，饮食类型丰富，满足了不同地域大学生需求；含清真食堂，教工食堂，三楼是大学生活动中心"; g.vex[13].view="范曾艺术馆"; g.vex[13].info="该馆外观造型独特,颇具风格，于2014年开馆，国内首家范曾艺术馆，收藏范曾先生画作"; g.vex[14].view="体育馆"; g.vex[14].info="主要供击剑、篮球及乒乓球用的运动场，举办过许多大型赛事及宣讲活动，设施齐全"; g.vex[15].view="东操场"; g.vex[15].info="位于学校东部，含篮球场、网球场及其他运动设施，是许多学生活动的举办地"; g.vex[16].view="医疗服务中心"; g.vex[16].info="位于二食堂附近，是为通大师生服务的小型医疗中心"; for(i=1;i { for(j=1;j { g.arcs[i][j].adj=Max; g.arcs[i][j].info=NULL; } } g.arcs[1][2].adj=g.arcs[2][1].adj=200; g.arcs[1][3].adj=g.arcs[3][1].adj=400; g.arcs[1][9].adj=g.arcs[9][1].adj=600; g.arcs[2][4].adj=g.arcs[4][2].adj=300; g.arcs[3][5].adj=g.arcs[5][3].adj=500; g.arcs[3][6].adj=g.arcs[6][3].adj=200; g.arcs[4][8].adj=g.arcs[8][4].adj=30; g.arcs[4][5].adj=g.arcs[5][4].adj=100; g.arcs[5][6].adj=g.arcs[6][5].adj=50; g.arcs[5][7].adj=g.arcs[7][5].adj=200; g.arcs[6][7].adj=g.arcs[7][6].adj=100; g.arcs[7][10].adj=g.arcs[10][7].adj=30; g.arcs[9][3].adj=g.arcs[3][9].adj=500; g.arcs[10][12].adj=g.arcs[12][10].adj=10; g.arcs[10][11].adj=g.arcs[11][10].adj=300; g.arcs[12][16].adj=g.arcs[16][12].adj=20; g.arcs[12][13].adj=g.arcs[13][12].adj=700; g.arcs[12][14].adj=g.arcs[14][12].adj=600; g.arcs[13][15].adj=g.arcs[15][13].adj=400; g.arcs[14][15].adj=g.arcs[15][14].adj=100; } 3.2 最短路径 void Dijkstra(int num) { //最短路径 int v,w,i,t; int final[NUM]; int min; for(v=1;v { final[v]=0; //辅助数组 D[v]=g.arcs[num][v].adj; //存放v0到v的最短距离 for(w=1;w P[v][w]=0; if(D[v]<32767) { P[v][num]=1; P[v][v]=1; } } D[num]=0; final[num]=1; for(i=1;i { min=Max; for(w=1;w if(!final[w]) if(D[w] { v=w; min=D[w]; } final[v]=1; for(w=1;w if(!final[w]&&((min+g.arcs[v][w].adj) { D[w]=min+g.arcs[v][w].adj; for(t=0;t P[w][t]=P[v][t]; P[w][w]=1; } } } void output(int view1,int view2) { //全部最短路径 int a,b,c,d,q=0; a=view2; if(a!=view1) { cout<<"从"< <<"最短距离为" < d=view1; for(c=0;c { gate:; P[a][view1]=0; for(b=0;b { if(g.arcs[d][b].adj<32767&&P[a][b]) { cout<<"-->"< q=q+1; P[a][b]=0; d=b; if(q%8==0) cout<<'\n'; goto gate; } } } cout<<'\n'; } } 3.3 管理界面 cout<<"要修改的景点的景点序号"< cin>>v2; cout<<"要修改的信息是：1.景点名称 2.景点简介"<<'\n'; cin>>ck3; switch(ck3) { case '1': cout<<"输入新的景点名称："<<'\n'; cin>>char1; g.vex[v2].view=char1; break; case '2': cout<<"输入新的景点简介："<<'\n'; cin>>char2; g.vex[v2].info=char2; break; }; 3.4 在主函数中使用开关语句实现各个功能的调用 int mian() { int v0,v1; char ck1,ck2; CreateMap(NUM,17); Do { case '1': //玩转通大 case '2': //2：通大地图 case '3': //3：景点及其介绍 case '4': // 4：最佳游览路线 case '5': //5：最短路径查询 } } （2）玩转通大 （3）通大地图 （4）最短距离： （5）景点信息查询： （6）最佳路径： 校园导游这一课程设计，我首先是思考了整个我需要实现的界面功能，这些功能确定之后要分别找出对应解决问题的算法，首先要创建一个地图，我采用的无向网图的邻接矩阵的存储方式，用到的算法有迪杰斯特拉求最短路径的算法，在算法实践中遇到了许许多多大大小小的问题，在创建邻接矩阵的时候，我不知道用什么方式去存储顶点及其顶点信息，后来用数组来存储顶点，开始用一维数组，后面改进用二维数组；求最短路径时采用迪杰斯特拉的算法，一开始也是丈二的和尚摸不着头脑，无从下手，又查看数据结构课本，C++课本以及其他资料，确定所需要的顶点，代全路径的长度；除此之外就是实现功能分工的时候，对语法知识掌握的不牢，大一的时候学习C++存在很多语法方面知识的欠缺，看书有的时候靠自己还真的理解不了，总之这个过程很漫长同时也充满乐趣！ 下面说一点我自己的感想：课设这一周以来，我几乎每天除了吃饭睡觉就是对着我的电脑或者机房的电脑，眼睛的确很受不了，经常熬夜到半夜，但是尽管这样，还是没能解决课程设计中所遇到的问题，平时老师没有给我们安排上机课，自控能力差的我，就很少自己动手去解决问题，去上机实践，知识上课时学到了理论方面的东西，根本没有真真正正的去实践，所以要在一周的时间内完全靠自己写出一份完整的课程设计的代码，真难得有难度；有句话真的说的很对，世界上没有真正的捷径可走，要学到真东西，真的要付出时间和精力，靠从其他途径获得的结果不会长久的，比如百度，比如抄袭别人的，真的这些外门途径，旁门左道真的不可取，我想我这学期课设的收获更多的应该是学会真正的动手实践，也从优秀的同学身上看到了人家的努力认真和付出！加油吧！ 七．附源程序 #include #include using namespace std; #define Max 5000 //带权路径最大长度 #define NUM 17 //最大顶点数 char Menu() { char c; int flag; do{ flag=1; cout< cout<<" 南通大学欢迎您！"< cout<<" ----------------------------"< cout<<" | 1: 玩转通大 |\n" <<" | 2：通大地图 |\n" <<" | 3：景点及其介绍 |\n" <<" | 4：最佳游览路线 |\n" <<" | 5：最短路径查询 |\n"< cout<<" ----------------------------"< cout<<"请选择功能："; cin>>c; if(c=='1'||c=='2'||c=='3'||c=='4'||c=='5') flag=0; }while(flag); return c; } struct ArcNode{ int adj; //该弧指向的顶点位置 char *info; //该弧相关信息的指针 }; struct VertexNode{ //创造一个存储景点及其该景点信息的顶点 int number; char *view; char *info; }; struct MGraph{ //创建地图 VertexNode vex[NUM]; ArcNode arcs[NUM][NUM]; int vexnum,arcnum; //顶点数，边数 }; MGraph g; int P[NUM][NUM]; long int D[NUM]; int x[13]={0}; void CreateMap(int v,int a); void CreateMap(int v,int a) { int i,j; g.vexnum=v; g.arcnum=a; for(i=1;i g.vex[i].number=i; g.vex[0].view="名称"; g.vex[0].info="景点简介"; g.vex[1].view="西门"; g.vex[1].info="西门外交通便利，外是南通市近几年来的新开发地段，有繁华的商业街，购物中心等"; g.vex[2].view="西操场"; g.vex[2].info="含一个大型体育场，一个小型足球场和排球场，及篮球场，是通大师生锻炼身体的最佳场所"; g.vex[3].view="一食堂"; g.vex[3].info="位于学校西部，面积不大但菜色齐全，种类繁多，口味偏重，三楼设有独立包厢"; g.vex[4].view="北门"; g.vex[4].info="位于学校北部，几年刚刚改造成为与外界往来的出入口，外方便乘坐公交，附近有妇幼保健院"; g.vex[5].view="一超市"; g.vex[5].info="位于学校中西部，与校内自助银行，邮政，眼睛店相连，主要出售学生日常生活学习用品"; g.vex[6].view="图书馆"; g.vex[6].info="坐落于学校中央，面朝内湖，建筑造型独特，藏书丰富，另含校史馆及张骞艺术馆"; g.vex[7].view="校园服务中心"; g.vex[7].info="位于二食堂西部，是于2017年新建成的，内设有移动联通服务店，自助银行取款机，奶茶店，深受大学生青睐"; g.vex[8].view="小北街"; g.vex[8].info="位于学校北门，以小饭店居多，是吃饭休息的绝佳选择"; g.vex[9].view="纺化楼"; g.vex[9].info="位于学校西南部，是南通大学纺织学院的主要教学楼，以及生命科学学院实验研究室，造型独特，是拍照及佳的好地方"; g.vex[10].view="二超市"; g.vex[10].info="与二食堂同属一栋建筑，面积大，商品全，且有打印复印点，出售复习资料"; g.vex[11].view="逸夫楼"; g.vex[11].info="由邵逸夫先生捐献的三栋教学楼，建筑简洁大方，其中7号楼为我校行政办公楼，该楼南边有张謇先生雕像"; g.vex[12].view="二食堂"; g.vex[12].info="二食堂是我校综合食堂，饮食类型丰富，满足了不同地域大学生需求；含清真食堂，教工食堂，三楼是大学生活动中心"; g.vex[13].view="范曾艺术馆"; g.vex[13].info="该馆外观造型独特,颇具风格，于2014年开馆，国内首家范曾艺术馆，收藏范曾先生画作"; g.vex[14].view="体育馆"; g.vex[14].info="主要供击剑、篮球及乒乓球用的运动场，举办过许多大型赛事及宣讲活动，设施齐全"; g.vex[15].view="东操场"; g.vex[15].info="位于学校东部，含篮球场、网球场及其他运动设施，是许多学生活动的举办地"; g.vex[16].view="医疗服务中心"; g.vex[16].info="位于二食堂附近，是为通大师生服务的小型医疗中心"; for(i=1;i { for(j=1;j { g.arcs[i][j].adj=Max; g.arcs[i][j].info=NULL; } } g.arcs[1][2].adj=g.arcs[2][1].adj=200; g.arcs[1][3].adj=g.arcs[3][1].adj=400; g.arcs[1][9].adj=g.arcs[9][1].adj=600; g.arcs[2][4].adj=g.arcs[4][2].adj=300; g.arcs[3][5].adj=g.arcs[5][3].adj=500; g.arcs[3][6].adj=g.arcs[6][3].adj=200; g.arcs[4][8].adj=g.arcs[8][4].adj=30; g.arcs[4][5].adj=g.arcs[5][4].adj=100; g.arcs[5][6].adj=g.arcs[6][5].adj=50; g.arcs[5][7].adj=g.arcs[7][5].adj=200; g.arcs[6][7].adj=g.arcs[7][6].adj=100; g.arcs[7][10].adj=g.arcs[10][7].adj=30; g.arcs[9][3].adj=g.arcs[3][9].adj=500; g.arcs[10][12].adj=g.arcs[12][10].adj=10; g.arcs[10][11].adj=g.arcs[11][10].adj=300; g.arcs[12][16].adj=g.arcs[16][12].adj=20; g.arcs[12][13].adj=g.arcs[13][12].adj=700; g.arcs[12][14].adj=g.arcs[14][12].adj=600; g.arcs[13][15].adj=g.arcs[15][13].adj=400; g.arcs[14][15].adj=g.arcs[15][14].adj=100; } void Dijkstra(int num) { //最短路径 int v,w,i,t; int final[NUM]; int min; for(v=1;v { final[v]=0; //辅助数组 D[v]=g.arcs[num][v].adj; //存放v0到v的最短距离 for(w=1;w P[v][w]=0; if(D[v]<32767) { P[v][num]=1; P[v][v]=1; } } D[num]=0; final[num]=1; for(i=1;i { min=Max; for(w=1;w if(!final[w]) if(D[w] { v=w; min=D[w]; } final[v]=1; for(w=1;w if(!final[w]&&((min+g.arcs[v][w].adj) { D[w]=min+g.arcs[v][w].adj; for(t=0;t P[w][t]=P[v][t]; P[w][w]=1; } } } void output(int view1,int view2) { //全部最短路径 int a,b,c,d,q=0; a=view2; if(a!=view1) { cout<<"从"< <<"最短距离为" < d=view1; for(c=0;c { gate:; P[a][view1]=0; for(b=0;b { if(g.arcs[d][b].adj<32767&&P[a][b]) { cout<<"-->"< q=q+1; P[a][b]=0; d=b; if(q%8==0) cout<<'\n'; goto gate; } } } cout<<'\n'; } } void place() { cout<<" 景点枚举：\n" <<" 1:西门 2:西操场 3:一食堂 4:北门 5:一超市\n" <<" 6:图书馆 7:校园服务中心 8:小北街 9:纺化楼 10:二超市\n" <<" 11:逸夫楼 12:二食堂 13:范曾艺术馆 14:体育馆 15:东操场 16:医疗服务中心"< } int main() { int v0,v1; char ck1,ck2; CreateMap(NUM,17); do { ck1=Menu(); switch(ck1) { case '1': cout<<"请选择游览方向:" <<" 1.购物 2.参观 3.饮食 4.运动 5.学习 "< cin>>ck2; switch(ck2) { case '1': cout<<"小北街 一超市 二超市"<<'\n'; break; case '2': cout<<"范曾艺术馆 逸夫楼 图书馆 纺化楼"<<'\n'; break; case '3': cout<<"一食堂 二食堂 小北街"<<'\n'; break; case '4': cout<<"体育馆 东操场 西操场"<<'\n'; break; case '5': cout<<"图书馆 "<<'\n'; break; }; cout<<"请按回车键返回主菜单"<<'\n'; getchar(); getchar(); break; case'2': cout<<""< cout<<" 南通大学地图"< cout<<" ---------------------------------------------------------------------------------------"< cout<<" | * * * * * 北门 * * * *小北街 |"< cout<<" | * * |"< cout<<" | * * |"< cout<<" | * * |"< cout<<" | 西操场* * * * * * * 一超* * * * * * 校园服务中心*二超*二食堂* * * * * * *体育馆 |"< cout<<" | * * * * * * * |"< cout<<" | * * * * * * * |"< cout<<" | * * * 图书馆 * * * * |"< cout<<" | 西门* * 一食堂* * * * * * * * |"< cout<<" | * * * 东操场|"< cout<<" | * * * * |"< cout<<" | * * * * |"< cout<<" | 纺化楼 逸夫楼 范增艺术馆 |"< cout<<" ---------------------------------------------------------------------------------------"< cout<<""< cout<<"请按回车键返回主菜单"<<'\n'; getchar(); getchar(); break; case '3': place(); int i,j; cout<<""<<'\n'; cout<<"请输入景点序号（1~16）："; cin>>j; cout<<""<<'\n'; for(i=1;i { if(i==j) cout< } cout<<""<<'\n'; cout<<"请按回车键返回主菜单"<<'\n'; getchar(); break; case '4': place(); cout<<"请选择出发地序号（1～16）："; cin>>v0; cout<<"请选择目的地序号（1～16）："; cin>>v1; while(v1>16||v1<1){ cout<<"输入的目的地序号错误v1 error"<<'\n'; cout<<"请重新选择目的地序号（1～16）："; cin>>v1; } Dijkstra(v0); output(v0,v1); cout<<"请按回车键返回主菜单"<<'\n'; getchar(); break; case '5': place(); cout<<"请选择出发地序号（1～16）："; cin>>v0; while(v0>16||v0<1){ cout<<"输入的出发地序号错误v0 error"<<'\n'; cout<<"请重新选择出发地序号（1～16）："; cin>>v0; } Dijkstra(v0); for(i=1;i<17;i++) output(v0,i); cout<<"请按回车键返回主菜单"<<'\n'; getchar(); getchar(); break; }; }while(ck1!='5'); return 0; }
