数据结构实验报告五最短路径
数据结构实践课程报告
算法设计实践课程报告学院：计算机学院班级：学号：姓名：一、课程目的本课程设计为培养学生综合实践的能力，理论知识和实际有机的结合起来，锻炼学生实际分析问题和解决问题的能力，提高学生适应实际、实践编程的能力，使对C++系统编程有一个深入的了解。
二、题目3. 校园导游程序——最短路径应用问题描述：用无向网表示你所在学校的校园景点平面图，图中顶点表示主要景点，存放景点的编号、名称、简介等信息，图中的边表示景点间的道路，存放路径长度等信息。
要求能够回答有关景点介绍、游览路径等问题。
基本要求：实现一简单的功能查询界面：（1）查询各景点的相关信息；（2）选定某一景点作为起始点，可查询从该景点出发到其余各景点的最佳游览路径。
三、算法分析与设计首先，此算法建立了类mgraph，通过邻接矩阵存储校园景点图，并通过构造函数初始化图，手动给校园图附上相关信息（包括景点编号、名称、简介、路径及路径长度等）。
然后，手动绘制了部分模拟校园图。
该函数包括深度优先遍历图和迪杰斯特拉最短路径算法，主要功能是实现校园七个景点（0.图书馆，1.三山楼，2.三江楼，3.教工浴室，4.西山操场，5.西山美食城，6.京江操场）的简介和最短路径的算法，最后用主函数输出结果，用switch语句分别输出，最后求出两点之间的最短路径。
四、运行结果及分析输出结果：五、总结这个程序在调试时，我发现一次只能查找一个景点的相关介绍，之后的最短路径的计算生成时是成功的，但在调试时却不是很好，输出结果有误。
通过这次算法设计实践，我对数据结构的运用有了更深的体会，对无向图和创建无向图的理解更加深刻，理解了迪杰斯特拉算法的原理，不再是盲目地照搬书上的程序。
之后，我还发现了我的不足之处，对程序的设计还不过灵活。
附录：源程序清单#include<iostream>#include<string>using namespace std;const int maxsize=100;class mgraph{public:mgraph(string a[],int n,int e);//构造函数，建立n个顶点，e条边的图~mgraph(){} //析构函数void dfstraverse(int v);//深度优先遍历void shortpath(mgraph g,int v,int r);//求v到其余各个顶点的最短路径private:string vertex[maxsize];//存放图中顶点的数组int arc[maxsize][maxsize];//存放图中边的数组int vertexnum,arcnum;//图中的顶点数和边数};mgraph::mgraph(string a[],int n,int e){int i,j,k;vertexnum=n;arcnum=e;for( i=0;i<vertexnum;i++)vertex[i]=a[i];for(i=0;i<vertexnum;i++) //初始化邻接矩阵for(j=0;j<vertexnum;j++)arc[i][j]=0;for(k=0;k<arcnum;k++)//依次输入每一条边{cout<<"请输入两个景点的编号："<<endl;cin>>i>>j;//依次输入边依附的两个顶点的编号和距离if(i<7&&j<7)arc[i][j]=arc[j][i]=1;//置有边标志else cout<<"没有该景点！！！"<<endl;}}void mgraph::shortpath(mgraph g,int v,int r){for (int i = 0; i < vertexnum; i++)for (int j = 0; j < vertexnum; j++){arc[i][j] = 1000000;//初始化路径长度}arc[0][1]=arc[1][0]=10;arc[1][2]=arc[2][1]=5;arc[2][3]=arc[3][2]=8;arc[0][4]=arc[4][0]=15;arc[1][4]=arc[4][1]=9;arc[2][4]=arc[4][2]=10;arc[3][4]=arc[4][3]=11;arc[4][5]=arc[5][4]=12;arc[0][5]=arc[5][0]=10;arc[0][6]=arc[6][0]=14;arc[5][6]=arc[6][5]=9;int dist[maxsize]={0},s[maxsize];string path[maxsize];int k,i;for( i=0;i<g.vertexnum;i++){dist[i]=g.arc[v][i]; //初始化数组dist[n],path[n]if(dist[i]<10000)path[i]=g.vertex[v]+g.vertex[i];else path[i]="";}s[0]=v;//初始化集合sdist[v]=0;//标记顶点v为源点int num=1;while(num<g.vertexnum)//当顶点数num小于图的顶点数{for( k=0,i=0;i<g.vertexnum;i++)//在dist中查找最小值元素if((dist[i]!=0)&&(dist[i]<dist[k]))k=i;s[num++]=k;//将新生成的终点加入集合sfor(i=0;i<g.vertexnum;i++)//修改数组dist和pathif(dist[i]>dist[k]+g.arc[k][i]){dist[i]=dist[k]+g.arc[k][i];path[i]=path[k]+g.vertex[i];}}cout<<"路径长度为："<<dist[k]<<"路径为："<<path[k];}int main(){int aa,x,y;cout<<"欢迎进入江苏大学校园导游系统！！"<<endl;cout<<"0.图书馆，1.三山楼，2.三江楼，3.教工浴室，4.西山操场，5.西山美食城，6.京江操场"<<endl;string a[7]={"0","1","2","3","4","5","6"};string b[7]={"图书馆","三山楼","三江楼","教工浴室","西山操场","西山美食城","京江操场"};string c[7]={"图书馆：本建筑共有5层，有大量图书可供学生查阅，还可在其中自习","三山楼：2号教学楼，共8层，平时上课地点","三江楼：1号教学楼，共18层，平时上课地点","教工浴室：周二至周日开放，开放时间：14:00至20:00","西山操场：早操地点，平时自由锻炼的地方，每晚有大量人跑步","西山美食城：有大量美食可供选择，物美价廉","京江操场：位于六食堂附近，规模比西山操场略小"};mgraph tu(a,7,1);cout<<"主要景点平面图："<<endl;cout<<" 京江操场* * * * * * * 六食堂"<<endl;cout<<" * * "<<endl;cout<<" * * "<<endl;cout<<" * * "<<endl;cout<<" * * "<<endl;cout<<" * * "<<endl;cout<<" * * * *西山美食城* * * * "<<endl;cout<<" * * * * "<<endl;cout<<" * * * * "<<endl;cout<<" * * * * "<<endl;cout<<" * * * 西山操场* *老一区* "<<endl;cout<<" * * * * * "<<endl;cout<<" * * * * * * * * * * * * * * *教工浴室"<<endl;cout<<" * * * * * "<<endl;cout<<" * * * * * "<<endl;cout<<"* * * * *东山操场* * * "<<endl;cout<<"* * * * "<<endl;cout<<"* * * * 图书馆* * * * * * * * * * * * * * * "<<endl;cout<<" * * * "<<endl;cout<<" * * * * * * * * * * * * * *三山楼 * * * *三江楼"<<endl;cout<<"请输入您想要了解的景点编号：";cin>>aa;switch(aa){case 0:cout<<"此景点为："<<b[0]<<"\n简介："<<c[0]<<endl;break;case 1:cout<<"此景点为："<<b[1]<<"\n简介："<<c[1]<<endl;break;case 2:cout<<"此景点为："<<b[2]<<"\n简介："<<c[2]<<endl;break;case 3:cout<<"此景点为："<<b[3]<<"\n简介："<<c[3]<<endl;break;case 4:cout<<"此景点为："<<b[4]<<"\n简介："<<c[4]<<endl;break;case 5:cout<<"此景点为："<<b[5]<<"\n简介："<<c[5]<<endl;break;case 6:cout<<"此景点为："<<b[6]<<"\n简介："<<c[6]<<endl;break;default:cout<<"您好，请输入编号为0-6的数字"<<endl;}cout<<"请输入当前所在景点的编号：";cin>>x;cout<<"请输入您要前往的景点编号："<<endl;cin>>y;cout<<"最短路径为："<<endl;tu.shortpath(tu,y,x);cout<<"祝大家旅途愉快！！！"<<endl;return 0;}。
《数据结构》实验报告
苏州科技学院数据结构（C语言版）实验报告专业班级测绘1011学号10201151姓名XX实习地点C1 机房指导教师史守正目录封面 (1)目录 (2)实验一线性表 (3)一、程序设计的基本思想，原理和算法描述 (3)二、源程序及注释（打包上传） (3)三、运行输出结果 (4)四、调试和运行程序过程中产生的问题及采取的措施 (6)五、对算法的程序的讨论、分析，改进设想，其它经验教训 (6)实验二栈和队列 (7)一、程序设计的基本思想，原理和算法描述 (8)二、源程序及注释（打包上传） (8)三、运行输出结果 (8)四、调试和运行程序过程中产生的问题及采取的措施 (10)五、对算法的程序的讨论、分析，改进设想，其它经验教训 (10)实验三树和二叉树 (11)一、程序设计的基本思想，原理和算法描述 (11)二、源程序及注释（打包上传） (12)三、运行输出结果 (12)四、调试和运行程序过程中产生的问题及采取的措施 (12)五、对算法的程序的讨论、分析，改进设想，其它经验教训 (12)实验四图 (13)一、程序设计的基本思想，原理和算法描述 (13)二、源程序及注释（打包上传） (14)三、运行输出结果 (14)四、调试和运行程序过程中产生的问题及采取的措施 (15)五、对算法的程序的讨论、分析，改进设想，其它经验教训 (16)实验五查找 (17)一、程序设计的基本思想，原理和算法描述 (17)二、源程序及注释（打包上传） (18)三、运行输出结果 (18)四、调试和运行程序过程中产生的问题及采取的措施 (19)五、对算法的程序的讨论、分析，改进设想，其它经验教训 (19)实验六排序 (20)一、程序设计的基本思想，原理和算法描述 (20)二、源程序及注释（打包上传） (21)三、运行输出结果 (21)四、调试和运行程序过程中产生的问题及采取的措施 (24)五、对算法的程序的讨论、分析，改进设想，其它经验教训 (24)实验一线性表一、程序设计的基本思想，原理和算法描述：程序的主要分为自定义函数、主函数。
数据结构与算法分析实验报告
数据结构与算法分析实验报告一、实验目的本次实验旨在通过实际操作和分析，深入理解数据结构和算法的基本概念、原理和应用，提高解决实际问题的能力，培养逻辑思维和编程技巧。
二、实验环境本次实验使用的编程语言为 Python，使用的开发工具为 PyCharm。
操作系统为 Windows 10。
三、实验内容（一）线性表的实现与操作1、顺序表的实现使用数组实现顺序表，包括插入、删除、查找等基本操作。
通过实验，理解了顺序表在内存中的存储方式以及其操作的时间复杂度。
2、链表的实现实现了单向链表和双向链表，对链表的节点插入、删除和遍历进行了实践。
体会到链表在动态内存管理和灵活操作方面的优势。
（二）栈和队列的应用1、栈的实现与应用用数组和链表分别实现栈，并通过表达式求值的例子，展示了栈在计算中的作用。
2、队列的实现与应用实现了顺序队列和循环队列，通过模拟银行排队的场景，理解了队列的先进先出特性。
（三）树和二叉树1、二叉树的遍历实现了先序、中序和后序遍历算法，并对不同遍历方式的结果进行了分析和比较。
2、二叉搜索树的操作构建了二叉搜索树，实现了插入、删除和查找操作，了解了其在数据快速查找和排序中的应用。
（四）图的表示与遍历1、邻接矩阵和邻接表表示图分别用邻接矩阵和邻接表来表示图，并比较了它们在存储空间和操作效率上的差异。
2、图的深度优先遍历和广度优先遍历实现了两种遍历算法，并通过对实际图结构的遍历，理解了它们的应用场景和特点。
（五）排序算法的性能比较1、常见排序算法的实现实现了冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序和归并排序等常见的排序算法。
2、算法性能分析通过对不同规模的数据进行排序实验，比较了各种排序算法的时间复杂度和空间复杂度。
四、实验过程及结果（一）线性表1、顺序表在顺序表的插入操作中，如果在表头插入元素，需要将后面的元素依次向后移动一位，时间复杂度为 O(n)。
删除操作同理，在表头删除元素时，时间复杂度也为 O(n)。
校园最短路径数据结构课程项目
校园最短路径数据结构课程项目一、概述在现代社会中，信息技术的发展已经渗透到了各行各业，成为了社会发展的推动力之一。
在这个信息时代中，交通信息的快速获取和准确传递已成为了各个城市及校园管理者面临的重要问题之一。
为了更好地解决城市和校园交通管理中的实际问题，数据结构课程的学生们在老师的指导下，进行了校园最短路径数据结构课程项目。
二、项目背景作为一所具有悠久历史和深厚文化底蕴的知名大学，我们校园占地面积广阔，各个教学楼、宿舍楼、图书馆和食堂等地点错综复杂，交通线路纵横交错。
传统的交通管理方式已经无法满足校园管理的需要，如何更好地设计一套校园最短路径系统成为了摆在我们面前的迫切问题。
三、技术原理在本次校园最短路径数据结构课程项目中，我们选择了图论中的Dijkstra算法作为基本技术原理。
Dijkstra算法采用贪心的策略，以节点为中心逐步逼近目标，具有较高的计算效率和准确性。
四、项目目标本次校园最短路径数据结构课程项目的主要目标是设计并实现一套高效的校园最短路径系统，使得师生、游客等使用者可以快速、准确地获取到校园内各个地点之间的最短路径信息，从而提高校园交通管理的效率和便利性。
五、项目实施1. 数据采集：我们需要对校园内各个地点的位置信息进行采集和整理，包括经纬度坐标、地点名称等信息。
2. 数据存储：采用合适的数据结构来存储和管理校园地点之间的交通信息，以便于后续路径查询的高效进行。
3. 算法实现：在以上基础上，我们需要实现Dijkstra算法，并对其进行优化，以适应大规模的校园最短路径查询。
4. 系统集成：将以上技术和功能进行集成，设计一套用户友好、界面美观的校园最短路径系统，并进行系统的测试和调试。
六、项目成果经过团队的不懈努力，我们最终成功地完成了校园最短路径数据结构课程项目，取得了一系列的成果：1. 实现了校园最短路径系统的基本功能，包括路径查询、地点显示等。
2. 对系统进行了大规模的测试，并优化了算法的性能和稳定性。
《数据结构》课程教学大纲(卓越班)
课程编号：（）《数据结构》课程教学大纲（Date Structure）总学时：（64）学分：（3）一、课程简介：1、课程性质：专业基础课2、开课学期：第三学期3、适用专业：电子信息工程卓越班4、课程修读条件：学生在学习本课程之前应当先学《C语言程序设计》，若具有离散数学和概率论的知识则能更好理解本课程中的某些内容。
5、课程教学目的：本课程是关于数据结构知识的一门课程，为我院电子信息工程本科专业卓越班方向专业基础课。
通过本课程的学习，使学生学会分析研究计算机加工的数据结构的特性，以便为应用涉及的数据选择适当的逻辑结构、存储结构及其相应的算法，并初步掌握算法的时间分析和空间分析的技术，培养学生的数据抽象能力，引导学生数据类型的使用，为今后学习程序设计、嵌入式系统、设备驱动开发等作一些铺垫。
二、教学基本要求或建议：全程以多媒体教学为主，理论联系实际应用，通过实验来理解理论知识。
三、内容纲目及标准：（一）理论部分学时数（48）第一章绪论[教学目的] 掌握数据、数据结构和算法的基本概念；了解算法的描述；掌握算法的时间和空间分析。
[教学重点与难点]算法分析第一节引言第二节基本概念和术语第三节算法描述第四节算法分析第二章线性表[教学目的] 掌握线性表的逻辑结构；了解线性表的基本操作和顺序存储结构；掌握插入、删除和定位等操作在顺序表上的实现，掌握线性表的链式存储结构。
[教学重点与难点] 基本操作在顺序表上的实现，单、双链表第一节线性表及其逻辑结构第二节线性表的顺序存储结构第三节线性表的链式存储结构第四节线性表的应用第五节有序表第三章栈和队列[教学目的] 了解栈和队列的概念；掌握栈和队列的存储结构。
[教学重点与难点]栈和队列的存储结构第一节栈第二节队列第四章串[教学目的] 掌握串的基本操作；了解串的存储结构。
[教学重点与难点]串的模式匹配第一节串的基本概念第二节串的存储结构第三节串的模式匹配第五章递归[教学目的] 掌握递归的概念和实现原理；了解递归算法的设计。
数据结构实验报告-交通指南
数据结构课程实验报告班级：计嵌141姓名：陈志远学号：23交通指南系统1.问题描述假设以一个带权有向图表示某一区域的公交线路图，图中顶点代表一些区域中的重要站点，弧代表已有的公交线路，弧上的权表示该线路上的票价（或搭乘所需时间），试设计一个交通指南系统，指导前来咨询者以最低的票价或最少的时间从区域中的某一站点到达另一站点。
2.基本要求（1）设计结点和图的存储结构；（2）设计任意两点最短路径方法；（3）输入：图的相关信息以建立公交线路网，以及公交线路网咨询的任意两个站点；（4）输出：两个站点间一条最短的简单路径。
3.实现提示（1）结点和图的存储结构typedef struct node{ int no;float wgt;struct node*next;}edgenode;typedef struct{ char vtx;edgenode*link;} vexnode;typedef vexnode Graph[n];void Floyd(Graph G，float A[n][n]，int p[n][n]){ int i，j，k;for(i=0;i<n;i++)fot(j=0;j<n;j++){ A[i][j]=G[i][j];P[i][j]=-1;}for(k=0;k<n;k++)for(i=0;i<n;i++)for(j=0;j<n;j++)if(A[i][k]+A[k][j]<A[i][j]){ p[i][j]=k;A[i][j]=A[i][k]+A[k][j];}}（2）算法提示采用任意两点最短路径的相关算法。
4.源代码#include <iostream>using namespace std;struct ArcCell{int adj; dj = 0;else[i][j].adj = 20000; nfo = false;}}for(i = 0;i<;i++) dj = w; nfo){delete [][i][j].info;[i][j].info = false;}}= 0;= 0;}int MGraph::LocateVex(char u){for(int i = 0 ;i<20;i++){if(u == [i]){return i;}}return -1;}void MGraph::ShortestPath_FLOYD(Path &P,Distanc &D)dj;// 顶点v到顶点w的直接距离for(u = 0;u<;u++)P[v][w][u] = false; //路径矩阵初值if(D[v][w]<20000) //从v到w有直接路径P[v][w][v] = P[v][w][w] = true;//由v到w的路径经过v和w两点}}for(u = 0;u<;u++){for(v = 0;v<;v++){for(w = 0;w<;w++){if(D[v][u]+D[u][w]<D[v][w])//从v经u到w的一条路径更短{D[v][w] = D[v][u]+D[u][w];// 更新最短距离for(i = 0;i<;i++)P[v][w][i] = P[v][u][i]||P[u][w][i];//从v到w 的路径经过从v到u和从u到w的所有路径}}}}}void main(){MGraph g;Path p; // 3维数组Distanc d; // 2维数组int s,t,k;char v1,v2;float sum=0;cout<<"\n***************欢迎使用交通指南系统**************\n"<<endl;();cout<<"\n请依次输入您的出发站和目的站站点名称：";cin>>v1>>v2;s= (v1);t= (v2);(p,d);if(s!=t){int a=s;cout<<"\n由站点"<<"到站点"<<"途中经过站点：";for(k = 0;k< if(p[s][t][k] == 1){ cout<<" ";sum=sum+ a=k;}}cout<<"最短时间："<<sum<<"分钟";cout<<"\n\n***************感谢您的使用！*****************"<<endl;cout<<"\n\n***************祝您旅途愉快！*****************"<<endl;();}5.实现。
数据结构实验报告总结反思
数据结构实验报告总结反思引言在本学期的数据结构实验课程中，我们学习了各种常用的数据结构和算法，并进行了相应的实验操作。
通过实验，我们巩固了理论知识，并锻炼了自己的编程能力和问题解决能力。
在本次实验报告中，我将对我所学到的内容进行总结和反思，并讨论未来的学习计划和改进方法。
总结学习内容在实验课程中，我学习了以下数据结构和算法：1. 线性表：包括顺序表和链表，学会了它们的插入、删除和查找操作。
2. 栈和队列：熟悉了它们的特性和基本操作，并应用到实际问题中。
3. 二叉树：了解了树的定义和遍历方法，熟悉了二叉搜索树的操作。
4. 图：学习了图的基本概念和表示方法，实现了图的遍历和最短路径算法。
5. 排序算法：掌握了冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序等排序算法的原理和实现。
实验操作在每次实验中，我都认真阅读了实验指导书，并按照指导书上的要求进行了实验操作。
通过自己的努力，我成功地实现了实验要求，并得到了正确的结果。
实验操作中，我尽量养成了规范的编程习惯，包括良好的命名、合理的代码结构和注释等。
这有助于提高代码的可读性和可维护性。
实验收获通过实验，我对数据结构和算法有了更深入的理解，巩固了相关知识。
在实验过程中，我遇到了一些问题，并学会了解决它们。
同时，实验也锻炼了我的编程能力和解决问题的能力。
通过不断地思考和实践，我提高了自己的代码质量和效率，并学会了如何写出更优雅的代码。
反思遇到的问题在实验过程中，我遇到了一些问题，其中包括以下几点：1. 对于一些复杂的数据结构和算法，理解起来较为困难。
我需要花费更多的时间来学习和掌握这些内容。
2. 在某些情况下，实验指导书的说明不够清晰。
我需要仔细阅读并进行补充学习，以理解实验的要求和实现思路。
3. 在编写代码时，我有时会犯一些低级错误，比如数组越界、指针错误等。
我需要更加细心和谨慎地编写代码，以避免这些错误的发生。
改进方法为了提升自己的学习效果和编程能力，我计划采取以下改进方法：1. 增加学习时间。
数据结构的实验报告
一、实验目的本次实验旨在让学生掌握数据结构的基本概念、逻辑结构、存储结构以及各种基本操作，并通过实际编程操作，加深对数据结构理论知识的理解，提高编程能力和算法设计能力。
二、实验内容1. 线性表（1）顺序表1）初始化顺序表2）向顺序表插入元素3）从顺序表删除元素4）查找顺序表中的元素5）顺序表的逆序操作（2）链表1）创建链表2）在链表中插入元素3）在链表中删除元素4）查找链表中的元素5）链表的逆序操作2. 栈与队列（1）栈1）栈的初始化2）入栈操作3）出栈操作4）获取栈顶元素5）判断栈是否为空（2）队列1）队列的初始化2）入队操作3）出队操作4）获取队首元素5）判断队列是否为空3. 树与图（1）二叉树1）创建二叉树2）遍历二叉树（前序、中序、后序）3）求二叉树的深度4）求二叉树的宽度5）二叉树的镜像（2）图1）创建图2）图的深度优先遍历3）图的广度优先遍历4）最小生成树5）最短路径三、实验过程1. 线性表（1）顺序表1）初始化顺序表：创建一个长度为10的顺序表，初始化为空。
2）向顺序表插入元素：在顺序表的第i个位置插入元素x。
3）从顺序表删除元素：从顺序表中删除第i个位置的元素。
4）查找顺序表中的元素：在顺序表中查找元素x。
5）顺序表的逆序操作：将顺序表中的元素逆序排列。
（2）链表1）创建链表：创建一个带头结点的循环链表。
2）在链表中插入元素：在链表的第i个位置插入元素x。
3）在链表中删除元素：从链表中删除第i个位置的元素。
4）查找链表中的元素：在链表中查找元素x。
5）链表的逆序操作：将链表中的元素逆序排列。
2. 栈与队列（1）栈1）栈的初始化：创建一个栈，初始化为空。
2）入栈操作：将元素x压入栈中。
3）出栈操作：从栈中弹出元素。
4）获取栈顶元素：获取栈顶元素。
5）判断栈是否为空：判断栈是否为空。
（2）队列1）队列的初始化：创建一个队列，初始化为空。
2）入队操作：将元素x入队。
3）出队操作：从队列中出队元素。
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实验课程名称数据结构课程设计专业班级学生姓名学号指导教师2012至 2013学年第一学期第 1 至 9 周目录一、概述： (3)1.1 问题描述 (3)1.2 系统实现的目标 (3)1.3 系统实现方案 (3)二、系统分析： (4)2.1设计思想 (4)2.2设计要求 (4)2.3需求分析 (4)2.4 算法描述 (5)三、概要设计： (7)3.1 程序流程图 (8)四、详细设计： (9)4.1建立图的存储结构 (9)4.2单源最短路径 (9)4.3任意一对顶点间最短路径 (10)4.4 建立有向图的存储结构 (11)4.5迪杰斯特拉算法 (11)4.6弗洛伊德算法 (12)4.7 运行主控程序 (13)五、运行与测试： (14)六、：总结与心得 (16)附录：程序代码 (16)一、概述：1.1 问题描述在交通网络非常发达,交通工具和交通方式不断更新的今天,人们在出差、旅游或做其他出行时，不仅关心节省交通费用，而且对里程和所需要的时间等问题也感兴趣。
对于这样一个人们关心的问题，可用一个图结构来表示交通网络系统，利用计算机建立一个交通咨询系统。
图中的顶点表示城市，边表示城市之间的交通关系。
这个交通系统可以回答出行旅客提出的各种路径选择问题。
例如，问题之一：“一位旅客要从A城到B城，他希望选择一条途中中转次数最少的路线。
”假设图中每一站都需要换车，那么这个问题反映到图上就是要找一条从顶点A 到顶点B的所含边数目最少的路径。
我们只需要从顶点A出发对图作广度优先搜索，一旦遇到顶点B就终止。
由此所得广度优先生成树上，从根顶点A到顶点B 的路径就是中转次数最少的路径。
路径上A与B之间的顶点就是路径的中转站，但这只是一类最简单的图的最短路径问题。
系统还可以回答诸如此类的等等的路径选择问题。
1.2 系统实现的目标通过进行课程设计，了解并初步掌握设计、实现较大系统的完整过程，包括：系统分析、编码设计、系统集成、以及调试分析，熟练掌握数据结构的选择、设计、实现以及操作方法，为进一步的应用开发打好基础。
应用所学数据结构知识，独立完成问题分析，结合数据结构理论知识，编写程序求解指定问题。
1.3 系统实现方案首先确定系统要实现怎样的目的，实现这些目的需要先实现哪些程序，这就是核心部分，划分出模块并写出其源代码，此程序大致分了六大模块，由一个主函数组和五个自定义函数组成，而后是上机调试，将几大模块组成一个协调完整的能实现其功能的程序，最后提交设计报告二、系统分析：2.1设计思想用邻接矩阵来存储交通网络图的信息，运用迪杰斯特拉算法实现图上单源最短路径问题，然后运用费洛伊德算法实现图中任意一对顶点间最短路径问题，这样就会实现旅客所要咨询的问题。
2.2设计要求该交通咨询系统要完成城市网络图的存储，并要实现求任意一个城市顶点到其他城市顶点的最短路径问题，还要实现任意两个城市顶点间的最短路径问题。
故设计要分成三部分，一是建立交通网络图的存储结构；二是解决单源路径问题；最后再实现两个城市之间的最短路径问题。
设计要求：1. 建立交通网络网的存储结构。
2. 总体设计要画流程图。
3. 提供程序测试方案。
4. 界面友好。
2.3需求分析根据要求，需要在系统中建立无向图。
系统应该有高度灵活性，可以由用户根据当前交通网络图输入初始数据，并且可以更改。
系统根据用户的输入建立无向图的结构，并通过狄克斯特拉算法和弗洛伊德算法实现要求，并提供两种功能供用户选择。
2.4 算法描述狄克斯特拉算法的具体流程图弗洛伊德算法的具体流程图开始初始化距离和路径设为从到的只以集合中的节点为中间节点的最短路径的长度最短路径不经过点k 最短路径经过点k输出结果三、概要设计：程序中将涉及下列两个抽象数据类型：一个是图，一个是队列。
1、设定“图”的抽象数据类型定义：ADT Graph{数据对象 V：V 是具有相同特性的数据元素的集合,称为顶点集。
数据关系 R：R={VR}VR = {< v, w >| v, w ∈VP(v, w), < v, w > 表示从v到w的弧，谓词P(v, w)定义了弧< v, w > 的意义或信息}基本操作P：CreateGraph(&G,V,VR);初始条件：V 是图的顶点集，VR 是图中弧的集合。
操作结果：按V 和VR 的定义构造图。
LocateVex(G,u);初始条件：图G 存在，u 和G 中的顶点有相同特征。
操作结果：若G 中存在顶点u，则返回该顶点在图中位置；否则返回其他信息。
First_next_adj（G，v）；初始条件：图G 存在，v 是G 中某个顶点。
操作结果：返回V 的第一个邻接顶点。
若顶点在G 中没有邻接顶点，则返回“空” 。
DFSTraverse(G,i);初始条件：图G 存在，i 为某个顶点在邻接矩阵中的位置。
操作结果：以i 为起始点，对图进行深度优先遍历。
BFSTraverse(G,i);初始条件：图G 存在，i 为某个顶点在邻接矩阵中的位置。
操作结果：以i 为起始点，对图进行广度优先遍历。
｝ADT Graph2、设定队列的抽象数据类型定义：ADT Queue{数据对象：D={ a i a i ∈BiTree, i ∈N+ }数据关系：R1={< a i , a i −1 >| a i −1 , a i ∈D ,i=2,…，n}约定a1 端为队列头，a n 端为队列尾。
基本操作：InitQueue(&Q)操作结果：构造一个空队列Q。
EnQueue(&Q,&e)初始条件：队列Q 已存在。
操作结果：插入元素 e 为Q 的新的队尾元素。
DeQueue(&Q)初始条件：队列Q 已存在。
操作结果：删除Q 的对头元素，并返回其值。
QueueEmpty(&Q)初始条件：队列Q 已存在。
操作结果：若Q 为空队列，则返回1，否则0。
QueueLenghth(Q)初始条件：队列Q 已存在。
操作结果：返回Q 的元素个数，即队列长度。
GetHead（Q，&e）初始条件：Q 为非空队列。
操作结果：用 e 返回Q 的对头元素。
} ADT Queue3、本程序包含三个模块1）主程序模块void main( ){选择欲建图的类型；构建图并对其用邻接矩阵的形式打印；对图进行深度和广度优先搜索以及求某个顶点的第一邻接点；求某一源点到其余顶点的最短路径。
｝2）图模块——实现图的抽象数据类型和基本操作3）队列模块——实现队列的抽象数据类型及今本操作3.1 程序流程图四、详细设计：4.1建立图的存储结构首先定义交通图的存储结构。
邻接矩阵是表示图形中顶点之间相邻关系的矩阵。
设G=（V ，E ）是具有n 个顶点的图，则G 的邻接矩阵是具有如下定义的n 阶方阵。
A[i ，j]=⎩⎨⎧∞>∈<。
，当不满足上述条件时或或，若0);(,),(G E vj vi vj vi Wij当邻接矩阵的行表头、列表头顺序一定时，一个图的邻接矩阵表示是唯一的。
图的邻接矩阵表示，除了需用一个二维数组存储顶点之间的相邻关系的邻接矩阵外，通常还需要使用一个具有n 个元素的一维数组来存储顶点信息，其中下4.2单源最短路径最短路径的提法很多。
在这里先讨论单源最短路径问题：即已知有向图（带权），我们希望找出从某个源点S ∈V 到G 中其余各顶点的最短路径。
为了叙述方便，我们把路径上的开始点称为源点，路径的最后一个顶点为终点。
那么，如何求得给定有向图的单源最短路径呢？迪杰斯特拉（Dijkstra ）提出按路径长度递增产生诸点的最短路径算法，称之为迪杰斯特拉算法。
迪杰斯特拉算法求最短路径的实现思想是：设G=（V ，E ）是一个有向图，结点集为，}v ,,v ,{v V n 21⋯=，cost 是表示G 的邻接矩阵，cost[i][j]表示有向边<i,j>的权。
若不存在有向边<i,j>，则cost[i][j]的权为无穷大（这里取值为32767）。
设S 是一个集合，其中的每个元素表示一个顶点，从源点到这些顶点的最短距离已经求出。
设顶点v 1为源点，集合S 的初态只包含一个元素，即顶点v 1。
数组dist 记录从源点到其他顶点当前的最短距离，其初值为dist[i]=cost[v 1][i],i=1,2,……,n 。
从S 之外的顶点集合V-S 中选出一个顶点w ，使dist[w]的值最小。
于是从源点到达w 只通过S 中顶点，把w 加入集合S中，调整dist中记录的从源点到V-S中每个顶点v的距离：从原来的dist[v]和dist[w]+cost[w][v]中选择较小的值作为新的dist[v]。
重复上述过程，直到V-S为空。
最终结果是：S记录了从源点到该顶点存在最短路径的顶点集合，数组dist 记录了源点到V中其余各顶点之间的最短路径，path是最短路径的路径数组，其中path[i]表示从源点到顶点i之间的最短路径的前驱顶点。
4.3任意一对顶点间最短路径任意一对顶点间最短路径问题，是对于给定的有向网络图G=（V，E），要对G中任意一对顶点有序对“v,w(v w)”,找出v到w的最短路径。
要解决这个问题，我们可以依次把有向网络图中每个顶点作为源点，重复执行前面讨论的迪杰斯特拉算法n次，即可以求得每对顶点之间的最短路径。
这里还可以用另外一种方法，称作费洛伊德（Floyd）算法。
费洛伊德（Floyd）算法算法的基本思想是：假设求从顶点 vi 到vj的最短路径。
如果从vi 到vj存在一条长度为arcs[i][j]的路径，该路径不一定是最短路径，还需要进行n次试探。
首先考虑路径<vi ,v1>和<v1,vj>是否存在。
如果存在，则比较<vi ,vj>和< vi,v1,vj>的路径长度，取长度较短者为当前所求得的最短路径。
该路径是中间顶点序号不大于1的最短路径。
其次，考虑从vi 到vj是否包含有顶点v2为中间顶点的路径<vi,…,v2,…,vj>，若没有，则说明从vi到vj的当前最短路径就是前一步求出的；若有，那么<vi ,…,v2,…,vj>可分解为<vi, (v)2>和<v2,…,vj>,而这两条路径是前一次找到的中间顶点序号不大于1的最短路径，将这两条路径长度相加就得到路径<vi ,…,v2,…,vj>的长度。
将该长度与前一次中求出的从vi 到vj的中间顶点序号不大于1的最短路径比较，取其长度较短者作为当前求得的从vi 到vj的中间顶点序号不大于2的最短路径。
依此类推，直到顶点vn 加入当前从vi到vj的最短路径后，选出从vi到vj的中间顶点序号不大于n的最短路径为止。