数据结构课程设计 : 博物馆导航系统
好久之前写的一个东西了,
运行截图:
对于所有的地点实现已经编号,便于后面算法的实现.
各个功能介绍:
1. 查看地图
地图是自己用记事本写的, 输出的时候直接把记事本中的内容读取输出即可.
另外用一个mapchart存储二维矩阵, 代表所有地点之间的距离
2. 查看两点之间的最短距离, 这个我是用Dijkstra写的,其中加入了输出路径
代码如下:
void Dijkstra()
{
int i,j,u,count,sum,s,v,t,min,dis[MaxSize],book[MaxSize],P[MaxSize][MaxSize];
char ch;
for(i=1; i<=Matrix.vexnum; i++)
{
printf("%d.", i);
name(i);
puts(" ");
}
printf("请输入起点：");
scanf("%d",&s);
getchar();
printf("\n");
printf("请输入终点：");
scanf("%d",&t);
getchar();
memset(book,0,sizeof(book));
book[s]=1;
for(v=1;v<=Matrix.vexnum;v++)
{
dis[v]=Matrix.map[s][v];
for(i=0;i<=Matrix.vexnum;i++)
P[v][i]=0;
}
for(i=1;i<Matrix.vexnum;i++)
{
min=inf;
for(j=1;j<=Matrix.vexnum;j++)
if(book[j]==0&&dis[j]<min)
{
min=dis[j];
u=j;
}
book[u]=1;
for(j=0;P[u][j]!=0;j++) ;
P[u][j]=u;
for(v=1;v<=Matrix.vexnum;v++)
{
if(dis[v]>dis[u]+Matrix.map[u][v])
{
dis[v]=dis[u]+Matrix.map[u][v];
for(j=0;P[u][j]!=0;j++)
P[v][j]=P[u][j];
}
}
}
name(s);
for(j=0;P[t][j]!=0;j++) //输出路径
{
printf("->");
name(P[t][j]);
}
printf("\n最短距离为 %d",dis[j]);
printf("\n");
puts(" ");
printf("回车键返回...\n"); //输入回车返回主页面
while(scanf("%c",&ch),ch!='\n');
system("CLS");
} 
3. 以当前位置生成最小生成树, prim生成最小生成树后输出长度就行了
void prim() //prim算法求最小生成树
{
int i,j,u,count,sum,s,min,dis[MaxSize],book[MaxSize];
char ch;
for(i=1; i<=Matrix.vexnum; i++) //输出地名和编号
{
printf("%d.", i);
name(i);
puts(" ");
}
printf("请输入所在位置： ");
scanf("%d",&s);
getchar();
memset(book, 0, sizeof(book));
book[s]=1;
count=1;
sum=0;
for(i=1;i<=Matrix.vexnum;i++)
dis[i]=Matrix.map[s][i];
while(count<Matrix.vexnum) //prim算法
{
min=inf;
for(i=1;i<=Matrix.vexnum;i++)
if(book[i]==0&&min>dis[i])
{
min=dis[i];
u=i;
}
book[u]=1;
sum+=dis[u];
count++;
for(j=1;j<=Matrix.vexnum;j++)
if(book[j]==0&&dis[j]>Matrix.map[u][j])
dis[j]=Matrix.map[u][j];
}
printf("以");
name(s);
printf("生成的最小生成树的长度为：%d\n",sum);
printf("回车键返回...\n"); //输入回车返回主页面
while(scanf("%c",&ch),ch!='\n');
system("CLS");
} 
4.所有点之间的最短距离,这里我用的弗洛伊德算法, 也是比较基础的一个算法, 之后两两之间输出地名和距离.
void Floyd()
{
int k,i,j;
char ch;
for(k=1;k<=Matrix.vexnum;k++) //弗洛伊德算法
for(i=1;i<=Matrix.vexnum;i++)
for(j=1;j<=Matrix.vexnum;j++)
if(Matrix.map[i][j]>Matrix.map[i][k]+Matrix.map[k][j])
Matrix.map[i][j]=Matrix.map[i][k]+Matrix.map[k][j];
for(i=1;i<=Matrix.vexnum;i++)
for(j=1;j<=Matrix.vexnum;j++)
if(i!=j)
{
printf("%d.",i); //输出i对应的地名
name(i);
printf("到 ");
printf("%d.",j); //输出j对应的地名
name(j);
printf("的最短距离为 %d\n",Matrix.map[i][j]); //输出最短距离
}
printf("回车键返回...\n"); //输入回车返回主页面
while(scanf("%c",&ch),ch!='\n');
system("CLS"); //清屏
} 
所有代码:
#include<stdio.h>
#include<windows.h>
#include<string.h>
#define MaxSize 20
const int inf=99999999; // 定义一个很大的数字认为是无限大
typedef struct chart
{
int vexs[MaxSize]; /*顶点数组*/
int map[MaxSize][MaxSize]; /*邻接矩阵*/
int vexnum; //顶点数
int arcnum; //边数
}chart;
chart Matrix;
void SeeMaps(); //查看地图函数
void Interface(); //主页面
void Getmapchart(); //读取矩阵
void Name(int a); // 不同的数字代表不同的地点
void Floyd(); //弗洛伊德算法求所有点之间的最短路径
void Explain(); //程序说明
void prim(); //prim算法求最小生成树
void Dijkstra(); //dijkstra算法求两点之间的最短路
int main() //主函数
{
Interface();
int step; //操作选项
while(1)
{
Getmapchart(); //获取邻接矩阵
scanf("%d", &step);
getchar();
system("CLS"); //清屏
if(step==1)
{
SeeMaps(); //输出地图
Interface(); //返回主页面
}
else if(step==2)
{
Dijkstra(); //dijkstra算法求两点之间的最短路
Interface(); //返回主页面
}
else if(step==3)
{
prim(); //求最小生成树
Interface(); //返回主页面
}
else if(step==4)
{
Floyd(); //弗洛伊德算法
Interface(); //返回主页面
}
else if(step==5)
{
Explain(); //调用程序说明的函数
Interface(); //返回主页面
}
else if(step==6) //程序结束
break;
else
{
printf("输入错误！");
char ch;
while(scanf("%c",&ch),ch!='\n');
system("CLS"); //清屏
Interface();
}
}
return 0;
}
void Getmapchart() //读取矩阵
{
FILE *fp;
int i,j;
fp=fopen("mapchart.txt","r"); //打开矩阵的文件
Matrix.vexnum=15; //顶点数为15
Matrix.arcnum=24; //边的数目为24
for(i=1;i<=Matrix.vexnum;i++) //循环读取
for(j=1;j<=Matrix.vexnum;j++)
{
fscanf(fp,"%d",&Matrix.map[i][j]); //将在文件中获取到的数字赋给矩阵
if(i!=j&&Matrix.map[i][j]==0) //如果两个地点之间没有路可以到达，
Matrix.map[i][j]=inf; //认为它们之间的距离为无限大
}
fclose(fp); //关闭文件
}
void Interface() //主页面
{
printf("1.查看地图\n");
printf("2.当前位置到指定位置的最短路径\n");
printf("3.以当前位置生成最小生成树\n");
printf("4.所有点之间的最短距离\n");
printf("5.说明\n");
printf("6.退出\n");
return ;
}
void SeeMaps() //查看地图
{
FILE *fp;
char ch;
fp=fopen("map.txt","r"); //打开保存地图的文件
for(;(ch=fgetc(fp))!=EOF; ) //输出保存在文件中地图
putchar(ch);
puts(" ");
printf("回车键返回...\n"); //输入回车返回主页面
while(scanf("%c",&ch),ch!='\n');
system("CLS"); //清屏
fclose(fp); //关闭文件
return ;
}
void name(int a) //调用函数可以输出相应的数字所对应的地名
{
switch(a)
{
case 1:printf("北门");break;
case 2:printf("西门");break;
case 3:printf("南门");break;
case 4:printf("东门");break;
case 5:printf("陶瓷馆");break;
case 6:printf("近代历史馆");break;
case 7:printf("玉器馆");break;
case 8:printf("猿人馆");break;
case 9:printf("厕所");break;
case 10:printf("玺印馆");break;
case 11:printf("雕塑馆");break;
case 12:printf("绘画馆");break;
case 13:printf("传统家具馆");break;
case 14:printf("休息区");break;
case 15:printf("中央喷水池");break;
}
}
void Floyd()
{
int k,i,j;
char ch;
for(k=1;k<=Matrix.vexnum;k++) //弗洛伊德算法
for(i=1;i<=Matrix.vexnum;i++)
for(j=1;j<=Matrix.vexnum;j++)
if(Matrix.map[i][j]>Matrix.map[i][k]+Matrix.map[k][j])
Matrix.map[i][j]=Matrix.map[i][k]+Matrix.map[k][j];
for(i=1;i<=Matrix.vexnum;i++)
for(j=1;j<=Matrix.vexnum;j++)
if(i!=j)
{
printf("%d.",i); //输出i对应的地名
name(i);
printf("到 ");
printf("%d.",j); //输出j对应的地名
name(j);
printf("的最短距离为 %d\n",Matrix.map[i][j]); //输出最短距离
}
printf("回车键返回...\n"); //输入回车返回主页面
while(scanf("%c",&ch),ch!='\n');
system("CLS"); //清屏
}
void Explain() //程序说明
{
char ch;
printf("本程序用于实现博物馆导游系统，\n");
printf("操作1可以查看地图\n");
printf("操作2可以查看两个点之间的最短距离及路径\n");
printf("操作3可以查看以当前位置生成最小生成树的长度\n");
printf("操作4可以任意两个点之间的最短距离\n");
printf("回车键返回...\n"); //输入回车返回主页面
while(scanf("%c",&ch),ch!='\n');
system("CLS"); //清屏
}
void prim() //prim算法求最小生成树
{
int i,j,u,count,sum,s,min,dis[MaxSize],book[MaxSize];
char ch;
for(i=1; i<=Matrix.vexnum; i++) //输出地名和编号
{
printf("%d.", i);
name(i);
puts(" ");
}
printf("请输入所在位置： ");
scanf("%d",&s);
getchar();
memset(book, 0, sizeof(book));
book[s]=1;
count=1;
sum=0;
for(i=1;i<=Matrix.vexnum;i++)
dis[i]=Matrix.map[s][i];
while(count<Matrix.vexnum) //prim算法
{
min=inf;
for(i=1;i<=Matrix.vexnum;i++)
if(book[i]==0&&min>dis[i])
{
min=dis[i];
u=i;
}
book[u]=1;
sum+=dis[u];
count++;
for(j=1;j<=Matrix.vexnum;j++)
if(book[j]==0&&dis[j]>Matrix.map[u][j])
dis[j]=Matrix.map[u][j];
}
printf("以");
name(s);
printf("生成的最小生成树的长度为：%d\n",sum);
printf("回车键返回...\n"); //输入回车返回主页面
while(scanf("%c",&ch),ch!='\n');
system("CLS");
}
void Dijkstra()
{
int i,j,u,count,sum,s,v,t,min,dis[MaxSize],book[MaxSize],P[MaxSize][MaxSize];
char ch;
for(i=1; i<=Matrix.vexnum; i++)
{
printf("%d.", i);
name(i);
puts(" ");
}
printf("请输入起点：");
scanf("%d",&s);
getchar();
printf("\n");
printf("请输入终点：");
scanf("%d",&t);
getchar();
memset(book,0,sizeof(book));
book[s]=1;
for(v=1;v<=Matrix.vexnum;v++)
{
dis[v]=Matrix.map[s][v];
for(i=0;i<=Matrix.vexnum;i++)
P[v][i]=0;
}
for(i=1;i<Matrix.vexnum;i++)
{
min=inf;
for(j=1;j<=Matrix.vexnum;j++)
if(book[j]==0&&dis[j]<min)
{
min=dis[j];
u=j;
}
book[u]=1;
for(j=0;P[u][j]!=0;j++) ;
P[u][j]=u;
for(v=1;v<=Matrix.vexnum;v++)
{
if(dis[v]>dis[u]+Matrix.map[u][v])
{
dis[v]=dis[u]+Matrix.map[u][v];
for(j=0;P[u][j]!=0;j++)
P[v][j]=P[u][j];
}
}
}
name(s);
for(j=0;P[t][j]!=0;j++) //输出路径
{
printf("->");
name(P[t][j]);
}
printf("\n最短距离为 %d",dis[j]);
printf("\n");
puts(" ");
printf("回车键返回...\n"); //输入回车返回主页面
while(scanf("%c",&ch),ch!='\n');
system("CLS");
}
