数据结构课程设计

计算机科学与技术系

《数据结构课程设计》评分表

设计题目	39. 如下图所示，编写可视化算法将从顶点v能到达的最短路径长度为k的所有顶 点标记为红色（最短路径以路径上的边数计算）。		成绩
课 程 设 计 主 要 内 容	内容 编写可视化算法将从顶点v能到达的最短路径长度为k的所有顶 点标记为红色（最短路径以路径上的边数计算）。 二、任务和要求 要求： 编写可视化算法将从顶点v能到达的最短路径长度为k的所有顶 点标记为红色（最短路径以路径上的边数计算）。 具体实现步骤： 在vs2017和Qt配置好的环境下创建一个Qt应用程序，并引入相关的Qt库。定义图的节点结构，包含值和左右子节点指针。实现一个函数，根据给定顶点和最短路径长度得到可以得到的顶点。在Qt的图形场景中，使用图形项和图形线条来表示。在界面中展示图的可视化效果。
序号	评  价  项  目				评    分
					满分	得分
1	实验报告内容充实，调理清晰，算法设计阐述的清楚。				20
2	实验报告图表齐全、格式规范，质量高。				20
3	算法设计与算法应用能力。				20
4	程序测试用例设计全面，对算法的各种不同情况进行测试。				20
5	程序代码质量高，代码可读性好。				20
累计得分

注：（1）成绩评定  采用百分制。

1. 问题描述与分析

问题描述：编写可视化算法将从顶点v能到达的最短路径长度为k的所有顶

点标记为红色（最短路径以路径上的边数计算）

分析：该题目具有不确定的起始顶点v和最短路径长度k，需要先通过代码实现该图，然后输入顶点和最短路径长度，通过dijkstra算法求最短路径长度，最后将所得到的结果顶点标红。

2.具体设计过程

2.1设计思路

从输入的顶点开始进行最短路径计算，根据输入的最短路径长度k得到结果顶点，将结果通过qt展示并将所得顶点进行标红处理

2.2 程序设计流程图

（流程图 + 说明）

选择k的值（1到7之间）→输入顶点→依次寻找相邻的节点（不重复）→将所得到的节点标红。

2.3 函数实现说明

此处对程序中的一些关键函数进行说明，指明函数的功能、函数的参数、输入数据的格式以及要求、输出等做详细说明。

class point节点对象
paintf::inter_nun()获取k的值
paintf::inter_point()获取顶点的值（使用lineEdit->text()获取QString类型的输入节点，之后使用其成员函数转为char格式）（用char类型存储）
auto init[this](){} lambda表达式，输入整个图的各节点连接关系。
calculate()使用dijkstra算法根据输入节点与步数计算出所有结果
paint::draw()根据函数calculuate()的结果改变各节点的颜色

3. 程序运行说明

输入格式
输入顶点：字母（小写）格式。（使用正则表达式筛选）
选择k的值：选择（使用skinBox）
输出：
将结果节点变红。

5.结论和心得

这次的作业我探索了很多，请教和学习了很多。就本题而言我们通过编写可视化算法将从顶点v能到达的最短路径长度为k的所有顶点标记为红色（最短路径以路径上的边数计算）。并将其可视化展示出来。在这个过程中，我们使用了class point节点对象paintf::inter_nun()获取k的值paintf::inter_point()获取顶点的值（使用lineEdit->text()获取QString类型的输入节点，之后使用其成员函数转为char格式）（用char类型存储）auto init[this](){} lambda表达式，输入整个图的各节点连接关系。calculate()使用dijkstra算法根据输入节点与步数计算出所有结果paint::draw()根据函数calculuate()的结果改变各节点的颜色，。最后通过图形化框架展示了图的标红顶点。通过解决这个问题，我对图的构建和可视化有了更深入的理解。