数据结构课程设计——校园导游图

景德镇陶瓷学院

信息工程学院

班级：11计科（2）班

学号：201110510220

姓名：张斌

指导老师：李娟、徐星

时间：2013年6月27号

题目：13*：图（校园导游图）

7 ：建立二叉树，层序、先序遍历

14 ：拓扑排序

题目一：图（校园导游图）

1.1、需求分析：

需求：

（1）将导游图看作一张带权无向图，顶点表示公园的各个景点，边表示各

景点之间的道路，边上的权值表示距离。为此图选择适当的数据结构。

（2）把各种路径都显示给游客，由游客自己选择游览路线。

（3）画出景点分布图于屏幕上。

分析：

完成对整个导游图系统的功能实现，需要对的每一项功能都有清楚的设想和

认识，了解并明确每一项功能的实现需要解决的问题，选择正确并且高效的算法

把问题逐个解决，最终实现程序的正确调试运行。有以下设计思路：（1）.结合本校的实际情况，选出10个景点；

（2）.人为手工为选出的10个景点赋上相关信息（名称、代号、简介信息、

以及路权等等）；

（3）.根据选出来的10个景点用邻接矩阵存储校园图。

（4）.依照景点的相关信息创建校园图。

（5）.把纸质上的内容，利用C++编程语言编写查找景点相关信息的程序。

（6).根据人为赋值的路权，迪杰斯特拉算法计算任意两点之间的最短路径。

（7）.综上所诉，用一个主函数把这些板块合成，生产一个菜单界面呈现在

用户面前。

1.2、设计与实现：

选出本校10个景点

结合景德镇陶瓷学院实际情况，我选出以下10个景点，从1到10编号：

编号名称编号名称编号名称编号名称1 校门口 2 A系列楼 3 B系列楼 4 翠湖5 体育馆 6 主教楼7 图书馆8 田径场9 二食堂10 一食堂

图的初始化

由于邻接矩阵特殊的存储方式，它非常便于快速的查找两个顶点之间的边上

的权值。所以，图采用带权的邻接矩阵存储。

决定了图的存储方式后，以华南农业大学10个景点的游览地图作为蓝本，把校园地图抽象化成顶点与边构成的图形式，如图2.2所示，途中数字代表线的权值。

10

50 10

10 50

40 10

20 30

40

30

10

80

30

20

40

10

30

20

20

1.3、模块的划分

含有四个模块：（1）陶院地图信息 （2）陶院景点信息 （3）查找两点间最短路径 （4）退出 模板功能

（1）将陶院的地图显示在程序运用上；

（2）输入一个景点，运用程序上能够显示该景点的信息； （3）可以给游客提供两个景点的最短路径； （4）给游客提供方便。

1.4、代码和实现界面

实现界面：

校门口

A 系列楼

B 系列楼

翠湖

体育馆

主教楼

图书管

田径场 二食堂

一食堂

陶院目录图

陶院地图显示

陶院景点信息

查找两点最短路径

退出界面

代码：

#define N 10

#define MAX 25

#define MAXedg 30

#include

#include

#include

#include

void clrscr()

{

system("cls");

}

typedef int AdjMatrix[MAX][MAX];

typedef struct

{

int vexs[MAX];

AdjMatrix arcs;

}Matrix_Graph;

typedef struct

{

char name[10];

char information[100];

struct edgenode *link;

}vexnode;

typedef struct edgenode

{

int adjvex;

int length;

char info[10];

char info2[100];

struct edgenode *next;

}edgenode, *Node ;

typedef struct Edge

{

int lengh;

int ivex, jvex;

struct Edge *next;

} EdgeType;

typedef struct

{

int num;

char name[10];

} vertex;

typedef struct

{

vertex vexs[MAX];

int edges[MAX][MAX];

}adjmax;

void Name(int i)

{

switch(i)

{

case 1:

printf("1:校门口\n\n");break;

case 2:

printf("2:A系列楼\n\n");break;

case 3:

printf("3:B系列楼\n\n");break;

case 4:

printf("4:翠湖\n\n");break;

case 5:

printf("5:体育馆\n\n");break;

case 6:

printf("6:主教楼\n\n");break;

case 7:

printf("7:图书馆\n\n");break;

case 8:

printf("8:田径场\n\n");break;

case 9:

printf("9:二食堂\n\n");break;

case 10:

printf("10:一食堂\n\n");break;

default:

printf("景点编号输入错误！请输入1-10的数字编号！\n\n"); break;

}

}

void Information(int i)/*景点介绍*/

{

switch(i)

{

case 1:

printf("校门口：学校的进门处，宏达雄伟。\n\n");break;

case 2:

printf("A系列楼：包括行政楼，A1，A2，A3，还包括一些教室。\n\n");break;

case 3:

printf("B系列楼：包括B1，B2，B3，主要是信息工程学院的办公处。\n\n");break;

case 4:

printf("翠湖：学校内最大的淡水湖，夏天清爽，是情侣约会的最佳场所。\n\n");break;

case 5:

printf("体育馆：学校最大的设备场所，是体育系学生主要的锻炼之地。\n\n");break;

case 6:

printf("主教楼：全校学生主要的上课楼系，也是校园最高的楼。\n\n");break;

case 7:

printf("图书馆：学生平时学习和复习以及借阅资料的楼系。\n\n");break;

case 8:

printf("田径场：露天的场所，是学生，老师最重要的跑步以及锻炼的场所。\n\n");break;

case 9:

printf("二食堂：私人所办的食堂，里面食物极其好吃，但是价格方面比较贵，但也受广大学生喜好。\n\n\n");break;

case 10:

printf("一食堂：学校所办的食堂，主要优点是价格方面很是优惠。\n\n");break;

default:

printf("景点编号输入错误！请输入1->10的数字编号！\n\n"); break;

}

}

void travgraph(vexnode g[],int n,adjmax adj) //查找指定景点信息

{

int i = 1,flag = 1,len;

char ch;

printf("\t\t\t请输入您要查询的景点序号:、\n\n");

printf("\t\t\t1.校门口2.A系列楼3.B系列楼4.翠湖 5.体育馆\n");

printf("\t\t\t6.主教楼7.图书馆8.田径场9.二食堂10.一食堂\n");

printf("你的选择是");

scanf("%d",&len);

getchar();

printf("此景点的名称是:");

Name(len);

printf("此景点的介绍是:");

Information(len);

do{

printf("\t\t是否继续? Y/N \n");

printf("\t\t你的选择是：");

scanf("%c",&ch);

getchar();

if(ch == 'Y' || ch == 'y')

{

clrscr();

flag = 1;

i = 1;

printf("\t\t\t请再次输入您要查询的景点序号:\n\n");

printf("\t\t\t1.校门口2.A系列楼3.B系列楼4.翠湖 5.体育馆\n");

printf("\t\t\t6.主教楼7.图书馆8.田径场9.二食堂10.一食堂\n");

printf("你的选择是");

scanf("%d",&len);

getchar();

printf("此景点的名称是:");

Name(len);

printf("此景点的介绍是:");

Information(len);

continue ;

}

else

{ flag = 0;

printf("\t\t请再次按回车键或者任意键加回车键返回至主菜单");

}

break;

}while(1);

}

void creat(Matrix_Graph *G)

{

int i,j;

for(i=1;i<=N;i++) G->vexs[i]=i;

for(i=1;i<=N;i++)

for(j=1;j<=N;j++) G->arcs[i][j]=0;

G->arcs[1][2]=50; G->arcs[1][3]=40; G->arcs[1][4]=30; G->arcs[1][5]=40;

G->arcs[2][1]=50; G->arcs[2][3]=10; G->arcs[2][6]=10;

G->arcs[3][1]=40; G->arcs[3][2]=10; G->arcs[3][4]=10;

G->arcs[3][6]=10; G->arcs[3][7]=20;

G->arcs[4][1]=30; G->arcs[4][3]=10; G->arcs[4][5]=10; G->arcs[4][7]=10;

G->arcs[5][1]=40; G->arcs[5][4]=10; G->arcs[5][7]=30;

G->arcs[5][8]=20;

G->arcs[6][2]=10; G->arcs[6][3]=10; G->arcs[6][7]=30;

G->arcs[6][9]=50;

G->arcs[7][3]=20; G->arcs[7][4]=10; G->arcs[7][5]=30;

G->arcs[7][6]=30; G->arcs[7][8]=20; G->arcs[7][9]=40; G->arcs[7][10]=30;

G->arcs[8][5]=20; G->arcs[8][7]=20; G->arcs[8][10]=20;

G->arcs[9][7]=50; G->arcs[9][8]=40; G->arcs[9][10]=80;

G->arcs[10][7]=30; G->arcs[10][8]=20; G->arcs[10][9]=80;

for(i=1;i<=N;i++)

for(j=1;j<=N;j++)

if(G->arcs[i][j]==0) G->arcs[i][j]=MAX;

}

void path(Matrix_Graph *G,int s,int e)

{

int i,j,u,c=1,t,v;

int r[N+1][N+1];

int T[N],flag[N],d[N];

for(i=0;i<=N;i++)

for(j=0;j<=N;j++) r[i][j]=0;

for(i=1;i<=N;i++)

{

T[i]=-1;

flag[i]=1;

d[i]=MAX;

}

flag[s]=0;

while(c<=N)

{

t=MAX;

for(i=1;i<=N;i++)

if(flag[i]&&G->arcs[s][i]

{

t=G->arcs[s][i];v=i;r[v][1]=v;}

for(i=1;i<=c;i++)

for(j=1;j<=N;j++)

if(flag[j]&&d[i]+G->arcs[T[i]][j]

{

t=d[i]+G->arcs[T[i]][j];v=j;

if(r[v][0]!=-1)

{

u=1;

while(r[T[i]][u]!=0)

{

r[v][u]=r[T[i]][u];u++;}

}

r[v][u]=v;

}

r[v][0]=-1;

T[c]=v;

flag[v]=0;

d[c]=t;

c++;

}

printf("\n最短路径是以下这条:\n(%d)",s);

j=1;

while(r[e][j]!=0)

{

printf("-->(%d)",r[e][j]);j++;}

printf("\n\n");

}

int main()

{

int i,j;

Matrix_Graph G;

creat(&G);

int n = 0;

vexnode g[MAX];

EdgeType e[MAXedg];

adjmax adj;

char choice = 'x';

while(1)

{

clrscr();

printf("\n\n\t\t\t ***校-园-导-游***");

printf("\n\t\t--------------------------------------\n\n");

printf("\t\t\t1. 陶院校园地图:\n\n");

printf("\t\t\t2. 陶院景点信息:\n\n");

printf("\t\t\t3. 查找两点间最短路径:\n\n");

printf("\t\t\t0. 退出\n\n");

printf("\n\t\t--------------------------------------\n\n");

printf("\t\t景德镇陶瓷学院校训：崇德尚学陶冶成器\n");

printf("\n\t\t--------------------------------------\n\n");

printf("\t\t请输入你的选择(0-3): ");

choice = getchar();

switch(choice)

{

case '1':

clrscr();

printf("\t\t -----陶-----院-----地-----图-----\n\n");

printf(" .<2.A系列楼>. \n");

printf(" . . . \n");

printf(" . . .<6.主教楼>. \n");

printf(" . . . . . \n");

printf(" . .<3.B系列楼>. . . \n");

printf(" . . . . . .<9.二食堂> \n");

printf(" . . . . . . . \n");

printf(" . . . . . . . \n");

printf(" . . . . . . . \n");

printf(" <1.校门口>. . . . .<4.翠湖>. . . .<7.图书馆> . . \n");

printf(" . . . . . . \n ");

printf(" . . . . . . \n ");

printf(" . . . . .<10.一食堂> \n ");

printf(" . . . . . \n ");

printf(" . . . . . \n ");

printf(" .<5.体育馆>. . . . <8.田径场>. \n\n");

printf("\t\t输入任意键返回菜单");

getchar();

getchar();

break;

case '2':

clrscr();

travgraph(g,n,adj);

getchar();

break;

case '3':

clrscr();

printf("\t\t -----陶-----院-----地-----图-----\n\n");

printf(" .<2.A系列楼>. \n");

printf(" . . . \n");

printf(" . . .<6.主教楼>. \n");

printf(" . . . . . \n");

printf(" . .<3.B系列楼>. . . \n");

printf(" . . . . . .<9.二食堂> \n");

printf(" . . . . . . . \n");

printf(" . . . . . . . \n");

printf(" . . . . . . . \n");

printf(" <1.校门口>. . . . .<4.翠湖>. . . .<7.图书馆> . . \n");

printf(" . . . . . . \n ");

printf(" . . . . . . \n ");

printf(" . . . . .<10.一食堂> \n ");

printf(" . . . . . \n ");

printf(" . . . . . \n ");

printf(" .<5.体育馆>. . . . <8.田径场>. \n\n");

printf("\2你现在的位置是（请输入1-10）：\n");

printf("\t\t\t1.校门口2.A系列楼3.B系列楼4.翠湖 5.体育馆\n");

printf("\t\t\t6.主教楼7.图书馆8.田径场9.二食堂10.一食堂\n");

printf("\t你的输入是：");

scanf("%d",&i);

getchar();

printf("\2你想要去的地方是（请输入1-10）：\n");

printf("\t\t\t1.校门口2.A系列楼3.B系列楼4.翠湖 5.体育馆\n");

printf("\t\t\t6.主教楼7.图书馆8.田径场9.二食堂10.一食堂\n");

printf("\t你的输入是：");

scanf("%d",&j);

getchar();

path(&G,i,j);

getchar();

creat(&G);

do{

printf("是否继续查询啊? Y/N");

char ch;

int flag=1;

scanf("%c",&ch);

getchar();

if(ch == 'Y' || ch == 'y')

{

flag = 1;

i = 1;

printf("\2你现在的位置是（请输入1-10）：\n");

scanf("%d",&i);

getchar();

printf("\2你想要去的地方是（请输入1-10）：\n");

scanf("%d",&j);

getchar();

path(&G,i,j);

getchar();

creat(&G);

continue ;

}

else

flag = 0;

break;

}while(1);

break;

case '0':

clrscr();

printf("\n\t\t--------按任意键退出!--------\n\n");

printf("\n\t\t--------谢谢您的使用!--------\n");

getchar();

exit(0);

break;

default:

printf("\n输入错误,请重新输入0-3之间的数字:\n");

getchar();

break;

}

}

getchar();

}

题目二：建立二叉树，层序、先序遍历

需求：在上交资料中请写明：存储结构、基本算法（可以使用程序流程图）、源程序、测试数据和结果、算法的时间复杂度、另外可以提出算法的改进方法。

分析：