大二数据结构实验之校园导游咨询程序（C++）

校园导游咨询

【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. 设计你的学校的校园平面图，所含景点不少于10个。以图中顶点表示学校各景点，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的问路查询，即查询任意两个景点之间的一条最短的简单路径。
3. 为来访客人提供图中任意景点相关信息的查询。

【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。

#include 
#include 
#include 
using namespace std;

#define OK 1
#define ERROR 0
#define MaxInt 32767        //极大值
#define MVNum 50            //最大顶点数

typedef int Status;
typedef string VerTexType;  //假设顶点的数据类型为string类型
typedef string InfoType;
typedef int ArcType;        //假设边的权值类型为整型

bool visited[MVNum];        //访问标志数组，值为"false"时代表该顶点没被访问，值为"true"时代表该顶点已被访问

typedef struct vex{
    VerTexType name;
    InfoType otherinfo;
}vex, *vexptr;

//图的邻接矩阵存储表示
typedef struct{
    vex vexs[MVNum];                    //顶点表
    ArcType arcs[MVNum] [MVNum];        //邻接矩阵
    int vexnum, arcnum;                 //图的当前点数和边数
}AMGraph; 

//获取顶点位置：若G中存在顶点u，则返回该顶点在图中的位置；否则返回其他信息
int LocateVex(AMGraph G, VerTexType u){
    int index = -1;                         //原始下标，没找到元素返回-1 
    for(int i = 0; i < G.vexnum; i++){      //遍历顶点数组
        if(u == G.vexs[i].name){
            index = i;                      //记录元素下标
        }
    } 
    return index;                           //返回下标
}

//采用邻接矩阵表示法创建无向网G,表示地图
Status CreateUDN(AMGraph &G){
    G.vexnum = 13;
    G.arcnum = 18;

    G.vexs[0].name = "菊苑饭堂";
    G.vexs[0].otherinfo = "菊苑饭堂简介"; 
    G.vexs[1].name = "梅苑饭堂";
    G.vexs[1].otherinfo = "梅苑饭堂简介";
    G.vexs[2].name = "兰苑饭堂";
    G.vexs[2].otherinfo = "兰苑饭堂简介";
    G.vexs[3].name = "商中";
    G.vexs[3].otherinfo = "商中简介";
    G.vexs[4].name = "图书馆";
    G.vexs[4].otherinfo = "图书馆简介";
    G.vexs[5].name = "理科南楼";
    G.vexs[5].otherinfo = "理科南楼简介";
    G.vexs[6].name = "理科北楼";
    G.vexs[6].otherinfo = "理科北楼简介";
    G.vexs[7].name = "文新楼";
    G.vexs[7].otherinfo = "文新楼简介";
    G.vexs[8].name = "文清楼";
    G.vexs[8].otherinfo = "文清楼简介";
    G.vexs[9].name = "文俊东楼";
    G.vexs[9].otherinfo = "文俊东楼简介";
    G.vexs[10].name = "文俊西楼";
    G.vexs[10].otherinfo = "文俊西楼简介";
    G.vexs[11].name = "行政东楼";
    G.vexs[11].otherinfo = "行政东楼简介";
    G.vexs[12].name = "行政西楼";
    G.vexs[12].otherinfo = "行政西楼简介";

    for(int i = 0; i < G.vexnum; ++i){  //初始化邻接矩阵，边的权值均置为极大值MaxInt 
        for(int j = 0; j < G.vexnum; ++j){
            G.arcs[i][j] = MaxInt;
        }
    }

    G.arcs[0][2] = 200;
    G.arcs[0][3] = 300;
    G.arcs[1][2] = 200;
    G.arcs[1][3] = 1000;
    G.arcs[2][3] = 800;
    G.arcs[3][4] = 400;
    G.arcs[3][8] = 400;
    G.arcs[4][5] = 530;
    G.arcs[4][6] = 540;
    G.arcs[4][8] = 350; 
    G.arcs[4][11] = 250;
    G.arcs[4][12] = 250;
    G.arcs[5][6] = 20;
    G.arcs[7][8] = 10;
    G.arcs[7][9] = 30;
    G.arcs[7][10] = 30;
    G.arcs[9][10] = 10;
    G.arcs[11][12] = 50; 

    G.arcs[2][0] = 200;
    G.arcs[3][0] = 300;
    G.arcs[2][1] = 200;
    G.arcs[3][1] = 1000;
    G.arcs[3][2] = 800;
    G.arcs[4][3] = 400;
    G.arcs[8][3] = 400;
    G.arcs[5][4] = 530;
    G.arcs[6][4] = 540;
    G.arcs[8][4] = 350; 
    G.arcs[11][4] = 250;
    G.arcs[12][4] = 250;
    G.arcs[6][5] = 20;
    G.arcs[8][7] = 10;
    G.arcs[9][7] = 30;
    G.arcs[10][7] = 30;
    G.arcs[10][9] = 10;
    G.arcs[12][11] = 50;

    return OK;
}

//输出景点介绍
void PrintInfo(AMGraph G, VerTexType a){
    for(int i = 0; i < G.vexnum; i++){
        if(G.vexs[i].name == a){
            cout<< G.vexs[i].otherinfo << endl;
            return;
        }
    }
    cout << "没有此景点。" << endl; 
    return;
} 

//景点a1到景点a2的最短路径
void ShortestPath(AMGraph G, VerTexType a1, VerTexType a2){
    int v, w;                                                                           
    int n = G.vexnum;                   //n为G中顶点个数
    bool S[n];                        //记录从源点v0到终点vi是否已被确定最短路径长度，true表示确定，false表示尚未确定
    int Path[n];                        //记录从源点v0到终点vi的当前最短路径上vi的直接前驱顶点序号
    int D[n];                           //记录从源点v0到终点vi的当前最短路径长度
    int v1 = LocateVex(G, a1);
    int v2 = LocateVex(G, a2);          
    for(v = 0; v < n; ++v){             //n个顶点依次初始化
        S[v] = false;                   //S初始化为空集
        D[v] = G.arcs[v1][v];           //将v0到各个终点的最短路径长度初始化为弧上的权值
        if(D[v] < MaxInt) Path[v] = v1;   //如果v0和v之间有弧，则将v的前驱置为v0
        else Path[v] = -1;              //如果v0和v之间无弧，则将v的前驱置为-1 
    } 
    S[v1] = true;                       //将v0加入S 
    D[v1] = 0;                          //源点到源点的距离为0
/*----------初始化结束，开始主循环，每次求得v0到某个顶点v的最短路径，将v加到S集----------*/
    for(int i = 1; i < n; ++i){         //对其余n-1个顶点，依次进行计算
        int min = MaxInt;
        for(w = 0; w < n; ++w){
            if(!S[w] && D[w] < min){
                v = w;
                min = D[w];             //选择一条当前最短路径，终点为v 
            }
        }
        S[v] = true;                    //将v加入S
        for(w = 0; w < n; ++w){         //更新从v_0出发到集合V-S上所有顶点的最短路径长度
            if(!S[w] && (D[v] + G.arcs[v][w] < D[w])){
                D[w] = D[v] + G.arcs[v][w]; //更新D[w] 
                Path[w] = v;                //更改w的前驱为v 
            }
        }
    } 
    int a = v2;
    cout<< G.vexs[a].name;
    while(Path[a] != -1){
        cout<< "<-" << G.vexs[Path[a]].name;
        a = Path[a]; 
    }
} 

int main(){
    AMGraph G;
    int m;
    VerTexType v1, v2;
    VerTexType b;
    CreateUDN(G);

    while(1){
        cout << "**************************校园导游咨询***************************" << endl;    
        cout << "*                 【1】.  问路查询                              *" << endl;  
        cout << "*                 【2】.  景点信息查询                          *" << endl;  
        cout << "*                 【3】.  退出程序                              *" << endl;  
        cout<< "*****************************************************************" << endl; 
        cin>> m;
        switch(m){
            case 1:{
                VerTexType v1, v2;
                cout << "请输入起点和终点：";
                cin>> v1 >> v2;
                cout << v1 << "到" << v2 << "的最短路径为："; 
                ShortestPath(G, v1, v2);
                cout<< endl;
                system("pause");
                system("cls");
                break;
            }
            case 2:{
                cout << "请输入要查询的景点名称："; 
                cin>> b;
                PrintInfo(G, b);
                system("pause");
                system("cls");
                break;  
            }
            case 3:
                return 0; 
        }
    } 
}