数据结构实训 烟台大学导游系统

#define INFINITY      10000       /*图的矩阵中A（i，i）记为0，若没有通路，记为infinity = 10000。*/
#define MAX_VERTEX_NUM      40   //最大定点数定为40
#define MAX 40
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<conio.h>
#include<string.h>
typedef struct ArCell
{
int adj;    //路径长度
}ArCell,AdjMatrix[MAX_VERTEX_NUM][MAX_VERTEX_NUM];
typedef struct   //图中顶点表示主要景点，存放景点的编号、名称、简介等信息，
{
char name[30];
int num;
char introduction[100];//简介
}infotype;
typedef struct
{
infotype vexs[MAX_VERTEX_NUM];
AdjMatrix arcs;
int vexnum,arcnum;
}MGraph;
MGraph b;

void cmd(void);
MGraph InitGraph(void);//对图初始化
void Menu(void);//创建菜单选项
void Browser(MGraph *G);//浏览图的信息
void ShortestPath_DIJ(MGraph * G);//用Dijkstra计算两个景点的最短路径
void Floyd(MGraph *G);//用佛洛依德算法计算从任意景点出发到其他所有顶点的最短路径
void Search(MGraph *G);//查看某个景点的信息
int LocateVex(MGraph *G,char* v);//
MGraph * CreatUDN(MGraph *G);//手动创建一个校园图，为相应的边赋值
void print(MGraph *G);
/******************************************************/
void main(void)
{
 system("color 1f");
 system("mode con: cols=140 lines=130");
 cmd();
}
/******************************************************/

void cmd(void)
{
 int i;
 b=InitGraph();
 Menu();
 scanf("%d",&i);
 while(i!=5)
 {
 switch(i)
  {
  case 1:system("cls");Browser(&b);Menu();break;
  case 2:system("cls");ShortestPath_DIJ(&b);Menu();break;
  case 3:system("cls");Floyd(&b);Menu();break;
  case 4:system("cls");Search(&b);Menu();break;
  case 5:exit(1);break;
  default:break;
  }

 scanf("%d",&i);
 }
}
MGraph InitGraph(void)
{
 MGraph G;
 int i,j;
 G.vexnum=10;
 G.arcnum=14;
 for(i=0;i<G.vexnum;i++)
  G.vexs[i].num=i;
 strcpy(G.vexs[0].name,"第一餐厅");
    strcpy(G.vexs[0].introduction,"传统标准化食堂，价格实惠");
 strcpy(G.vexs[1].name,"八景园");
 strcpy(G.vexs[1].introduction,"鸟语花香，绿树成荫,适宜休息和读书");
 strcpy(G.vexs[2].name,"2号学生宿舍楼");
 strcpy(G.vexs[2].introduction,"计算机系男生宿舍楼，历史悠久");
 strcpy(G.vexs[3].name,"青春广场");
 strcpy(G.vexs[3].introduction,"举办户外的大型歌舞晚会");
 strcpy(G.vexs[4].name,"钟楼");
 strcpy(G.vexs[4].introduction,"烟大标志性建筑，计算机学院领导办公楼");
 strcpy(G.vexs[5].name,"体育场");
 strcpy(G.vexs[5].introduction,"现代化塑胶跑道,适宜锻炼身体的场所");
 strcpy(G.vexs[6].name,"湖心岛");
 strcpy(G.vexs[6].introduction,"欣赏三元湖，晨读理想之地");
 strcpy(G.vexs[7].name,"大学生活动中心");
 strcpy(G.vexs[7].introduction,"大学生进行文化艺术娱乐活动，丰富大学生课余生活的场所");
 strcpy(G.vexs[8].name,"综合楼");
 strcpy(G.vexs[8].introduction,"烟大最大的教学楼,共5层，现代建筑,适宜学习");
 strcpy(G.vexs[9].name,"图书馆");
 strcpy(G.vexs[9].introduction,"藏书百万册,设施良好，2楼为电子阅览室，环境幽雅");
 for(i=0;i<G.vexnum;i++)
     for(j=0;j<G.vexnum;j++)
     {


      G.arcs[i][j].adj=INFINITY;
    G.arcs[0][1].adj=80;
      G.arcs[1][0].adj=80;
  G.arcs[1][3].adj=150;
  G.arcs[3][1].adj=150;
 G.arcs[3][2].adj=60;
  G.arcs[2][3].adj=60;
 G.arcs[1][4].adj=180;
 G.arcs[4][1].adj=180;
  G.arcs[4][5].adj=300;
  G.arcs[5][4].adj=300;

  G.arcs[3][4].adj=120;
    G.arcs[4][3].adj=120;
 G.arcs[4][6].adj=220;
 G.arcs[6][4].adj=220;
 G.arcs[5][7].adj=500;
 G.arcs[7][5].adj=500;

 G.arcs[6][8].adj=360;
  G.arcs[8][6].adj=360;
  G.arcs[0][9].adj=720;
   G.arcs[9][0].adj=720;

 G.arcs[7][8].adj=280;
  G.arcs[8][7].adj=280;
 G.arcs[8][9].adj=50;}
 for(i=0;i<G.vexnum;i++)
  for(j=0;j<G.vexnum;j++)
   G.arcs[j][i].adj=G.arcs[i][j].adj;
     return G;
}//InitGraph end
void Menu()
{
 printf("\n                                   欢迎使用烟台大学导游系统\n");
 printf("                           ┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓\n");
 printf("                           ┃   1.浏览校园全景                       ┃\n");
 printf("                           ┃   2.查看所有游览路线                   ┃\n");
 printf("                           ┃   3.选择出发点和目的地（最短路径）     ┃\n");
 printf("                           ┃   4.查看景点信息                       ┃\n");
 printf("                           ┃   5.退出系统                           ┃\n");
 printf("                           ┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛\n");
 printf("                                   3\n");
 printf("                                                                       \n");
 printf("                                            2◆2号公寓                          \n");
 printf("                                               ||                       \n");
 printf("                                               ||                       \n");
 printf("                                     3◆ 青春广场                                 \n");
 printf("                                        //   ||                                   \n");
 printf("                                       //    ||                                   \n");
 printf("        0◆第一餐厅--->1◆八景园------//     ||                                   \n");
 printf("            ||            ╲╲               ||                           \n");
 printf("            ||             ╲╲              ||                            \n");
 printf("            ||                 --------->4◆钟楼----------------------->5◆体育场     \n");
 printf("            ||                           |                                 ||  \n");
 printf("            ||                           |---->6◆湖心岛                  ||           \n");
 printf("            ||                                  |                          ||    \n");
 printf("            ||                                  |                          ||    \n");
 printf("            ||                                  |                          ||     \n");
 printf("            ||                                  |                          ||       \n");
 printf("            ||----------------- 9◆图书馆<-----8◆综合楼--------->7◆大学生活动中心      \n");
 printf("\n");
 printf("\n");
printf("以上是路径图，请输入您的选择(1-5菜单选项): ");
}
void Browser(MGraph *G)
{
 int v;
 printf("┏━━┳━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓\n");
 printf("┃编号┃景点名称        ┃简介                                                      ┃\n");
 for(v=0;v<G->vexnum;v++)
 printf("┃%-4d┃%-16s┃%-56s┃\n",G->vexs[v].num,G->vexs[v].name,G->vexs[v].introduction);
 printf("┗━━┻━━━━━━━━┻━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛\n");
}

void ShortestPath_DIJ(MGraph * G)// 迪杰斯特拉算法来计算出起点到各个顶点之间的最短路径,v0为起点
{
 int v,w,i,min,t=0,x,flag=1,v0;
    int final[20], D[20], p[20][20];
 while(flag)
 {
  printf("请输入一个起始景点编号:");
  scanf("%d",&v0);
  if(v0<0||v0>G->vexnum)
  {
     printf("景点编号不存在!请重新输入景点编号:");
     scanf("%d",&v0);
  }
  if(v0>=0&&v0<G->vexnum)
  flag=0;
 }
 for(v=0;v<G->vexnum;v++)
 {
      final[v]=0;
  D[v]=G->arcs[v0][v].adj;

  for(w=0;w<G->vexnum;w++)
      p[v][w]=0;
  if(D[v]<INFINITY)
  {
   p[v][v0]=1;p[v][v]=1;
  }
 }
 D[v0]=0;final[v0]=1;
 for(i=1;i<G->vexnum;i++)
 {
      min=INFINITY;
  for(w=0;w<G->vexnum;w++)
      if(!final[w])
       if(D[w]<min){v=w;min=D[w];}
        final[v]=1;
     for(w=0;w<G->vexnum;w++)
       if(!final[w]&&(min+G->arcs[v][w].adj<D[w]))
       {
        D[w]=min+G->arcs[v][w].adj;
        for(x=0;x<G->vexnum;x++)
          p[w][x]=p[v][x];
       p[w][w]=1;
   }
 }
 for(v=0;v<G->vexnum;v++)
 {
  if(v0!=v) printf("%s",G->vexs[v0].name);
  for(w=0;w<G->vexnum;w++)
  {
   if(p[v][w]&&w!=v0)  printf("-->%s",G->vexs[w].name);
   t++;
  }
  if(t>G->vexnum-1&&v0!=v)printf("       总路线长%dm\n\n",D[v]);
 }

}//ShortestPath_DIJ  end
void Floyd(MGraph *G)//佛洛依德算法计算从一个顶点到其他所有顶点的最短路径
{
 int v,u,i,w,k,j,flag=1,p[10][10][10],D[10][10];
 for(v=0;v<G->vexnum;v++)
  for(w=0;w<G->vexnum;w++)
  {
   D[v][w]=G->arcs[v][w].adj;
   for(u=0;u<G->vexnum;u++)
    p[v][w][u]=0;
   if(D[v][w]<INFINITY)
   {
    p[v][w][v]=1;p[v][w][w]=1;
   }
  }
 for(u=0;u<G->vexnum;u++)//中转点
  for(v=0;v<G->vexnum;v++)//源点
   for(w=0;w<G->vexnum;w++)//终点
    if(D[v][u]+D[u][w]<D[v][w])//不满足三角不等式就更新距离
    {
     D[v][w]=D[v][u]+D[u][w];
     for(i=0;i<G->vexnum;i++)
      p[v][w][i]=p[v][u][i]||p[u][w][i];
    }

 while(flag)
 {
  printf("请输入出发点和目的地的编号:");
  scanf("%d%d",&k,&j);
  if(k<0||k>G->vexnum||j<0||j>G->vexnum)//判断输入是否合法
  {
  printf("景点编号不存在!请重新输入出发点和目的地的编号:");
     scanf("%d%d",&k,&j);
  }
  if(k>=0&&k<G->vexnum&&j>=0&&j<G->vexnum)
   flag=0;
 }
 printf("%s",G->vexs[k].name);
 for(u=0;u<G->vexnum;u++)
  if(p[k][j][u]&&k!=u&&j!=u)
   printf("-->%s",G->vexs[u].name);//输出到某个点的最短路径
 printf("-->%s",G->vexs[j].name);
 printf(" 总路线长%dm\n",D[k][j]);
}//Floyd 结束
void Search(MGraph *G)//查看某个景点的信息
{
 int k,flag=1;
 while(flag)
 {
  printf("请输入要查询的景点编号:");
  scanf("%d",&k);
  if(k<0||k>G->vexnum)
  {
     printf("景点编号不存在!请重新输入景点编号:");
     scanf("%d",&k);
  }
  if(k>=0&&k<G->vexnum)
   flag=0;
 }
 printf("┏━━┳━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓\n");
 printf("┃编号┃景点名称        ┃简介                                                    ┃\n");
 printf("┃%-4d┃%-16s┃%-56s┃\n",G->vexs[k].num,G->vexs[k].name,G->vexs[k].introduction);
 printf("┗━━┻━━━━━━━━┻━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛\n");

}//Search end

int LocateVex(MGraph *G,char* v)
{
 int c=-1,i;
 for(i=0;i<G->vexnum;i++)
  if(strcmp(v,G->vexs[i].name)==0)
  {c=i;break;}
 return c;
}
MGraph * CreatUDN(MGraph *G)//初始化图形，接受用户输入，在这里已经全部赋值
{
 int i,j,k,w;
 char v1[20],v2[20];
 printf("请输入图的顶点数,弧数:");
 scanf("%d%d",&G->vexnum,&G->arcnum);
 printf("请输入景点的编号:、名称、简介:\n");
 for(i=0;i<G->vexnum;i++)
 {
 printf("景点编号:");
 scanf("%d",&G->vexs->num);
 printf("景点名称:");
 scanf("%s",G->vexs[i].name);
 printf("景点简介:");
 scanf("%s",G->vexs->introduction);
 }
 for(i=0;i<G->vexnum;i++)
  for(j=0;j<G->vexnum;j++)
   G->arcs[i][j].adj=INFINITY;
 printf("请输入路径长度:\n");
 for(k=0;k<G->arcnum;k++)
 {
  printf("第%d条边:\n",k+1);
  printf("景点对(x,y):");
  scanf("%s",v1);
  scanf("%s",v2);
  printf("路径长度:");
  scanf("%d",&w);
  i=LocateVex(G,v1);
  j=LocateVex(G,v2);
  if(i>=0&&j>=0)
  {
  G->arcs[i][j].adj=w;
  G->arcs[j][i]=G->arcs[i][j];
  }
 }
 return G;
}

void print(MGraph *G)//两景点之间不存在路径，输出10000，在这里用不到这个函数，因为各景点之间是联通的
{
int v,w,t=0;
for(v=0;v<G->vexnum;v++)
   for(w=0;w<G->vexnum;w++)
   {    if(G->arcs[v][w].adj==INFINITY)
       printf("∞      ");
    else printf("%-7d",G->arcs[v][w].adj);
    t++;
    if(t%G->vexnum==0)
     printf("\n");
   }
}

运行结果：