文章目錄

• • 第一章 概述
  • 第二章 概要設(shè)計
  • 第三章 詳細(xì)設(shè)計
  • 第四章 測試與運(yùn)行

第一章 概述

1.背景和意義
大學(xué)校園占比面積大，每年的新生在來到之后難免會遇到人生地不熟的尷尬境地，對于枯燥的地圖很多人也不會看。那么設(shè)計一個簡單的新生導(dǎo)游小程序讓新同學(xué)在邊玩的過程中認(rèn)識校園就顯得尤為重要。
2.系統(tǒng)任務(wù)和功能
用無向圖表示山東理工大學(xué)的校園景點(diǎn)平面圖，圖中頂點(diǎn)存放景點(diǎn)的編號、名稱、簡介等信息，圖中的邊表示景點(diǎn)間的道路，存放路徑長度等信息。要求能夠回答剛剛?cè)胄５男律嘘P(guān)景點(diǎn)介紹、游覽路徑等問題。

3.功能：
（1）查詢各景點(diǎn)的相關(guān)信息；
（2）提供任意景點(diǎn)之間的路徑查詢，能夠提供兩個頂點(diǎn)之間的所有路徑信息；
（3）能夠提供滿足用戶需求的任意兩個景點(diǎn)間的最優(yōu)路徑查詢服務(wù)（如距離最短、時間最少、換乘最少等）。
（4）能夠提供特定約束條件下的最優(yōu)訪問路線（如單位時間內(nèi)、限定步行距離范圍內(nèi)、限定交通工具下等）。
（5）圖的信息要保存到文件中，并能夠?qū)崿F(xiàn)文件信息的修訂。
（6）增加、刪除、更新有關(guān)景點(diǎn)和道路的信息。

4.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法
鄰接矩陣和鄰接表，深度優(yōu)先搜索（DFS），弗洛伊德
5.創(chuàng)新點(diǎn)和特色
（1）本程序采用功能主界面模式，分為管理員模式與游客模式，可根據(jù)不同模式實(shí)現(xiàn)不同功能。
（2） 管理員界面與游客界面自動切換；
（3） 弗洛伊德算法路徑的長度可自動計算；
（4） 出行方式多樣，分別是步行、共享單車以及小公交；
（5） 用三維數(shù)組判斷可達(dá)性；
（6） 根據(jù)高德地圖形成校園仿真圖；
（7） 更刪改查之后表格信息不會覆蓋，自動更改；
（8） 文件的信息可以自動導(dǎo)出excel表格；

第二章 概要設(shè)計

主程序流程（各函數(shù)之間的調(diào)用關(guān)系）：

Main（）；//主函數(shù) void create(Graph *G ) //構(gòu)造圖的矩陣存儲 Vertex GetVex(Graph *G, int v) //任意景點(diǎn)的介紹 void PutVertex(Graph *G,int v) //修改景點(diǎn)信息 void InsertVertex (Graph *G,Vertex v) //插入景點(diǎn) void DeleteVertex(Graph *G, int a) //刪除景點(diǎn) void InsertArc(Graph *G,int v, int w) //增加路徑 void DeleteArc(Graph*G,int v,int w) //刪除路徑 void PrintPath()//輸出所有路徑的代碼 void DFS(Graph *G,int now,int n) //所有路徑搜索函數(shù) void Floydshort(Graph *G) //查詢經(jīng)過任意兩景點(diǎn)間的最短時間 void Floyd(Graph *G) //查詢?nèi)我鈨删包c(diǎn)間的最短路徑 int show()//管理員界面顯示 int show_1()//游客界面顯示 void show0(Graph *G)//現(xiàn)實(shí)結(jié)點(diǎn)名稱和編號 void show3()//輸出校園仿真圖

2.抽象數(shù)據(jù)類型定義：

ADT Graph{ 數(shù)據(jù)對象V：V具有相同特性的數(shù)組元素的集合，稱為點(diǎn)集。 數(shù)據(jù)關(guān)系R:R={VR}VR={<v,w>|v,w ?V且P(v,w),<v,w>表示從v到w的弧，謂詞P（v,w）定義了弧<v,w>的意義或信息。}

第三章 詳細(xì)設(shè)計

1.圖的結(jié)構(gòu)

typedef struct //點(diǎn)的結(jié)構(gòu) {char name[20];char features[100]; } Vertex; //矩陣結(jié)構(gòu)體 typedef struct //圖的結(jié)構(gòu) {Vertex vexs[100];int edges[500][500];int n,e;//點(diǎn)和邊數(shù) } Graph;

2.各個函數(shù)的偽代碼：

定義全局變量 int block[105]; int STA[105],top; 主函數(shù)main { show0(&G);//顯示初始界面 if(a==111)//管理員界面顯示 {if(data==1)//查詢景點(diǎn)介紹else if(data==2)//修改景點(diǎn)信息else if(data==3)//添加景點(diǎn)else if(data==4)//刪除景點(diǎn)else if(data==5)//添加道路 else if(data==6)//刪除道路 else if(data==7)//校園仿真圖 else if(data==8)//回到游客界面 } else（a==222）//游客界面顯示 {if(data==1)查詢景點(diǎn)信息else if(data==2)查詢最短時間路徑else if(data==3)查詢最短長度路徑else if(data==4)校園仿真圖else if(data==6)退出系統(tǒng) } }//初始化圖的矩陣存儲（讀取文件） void InitializeG(Graph* G) {MyFileIO f;vector<vector<string> > ver_strArray = f.readFile(verInfo);//讀取節(jié)點(diǎn)信息vector<vector<string> > road_strArray = f.readFile(roadInfo);//讀取道路信息for (int i = 0; i < ver_strArray.size(); i++)//節(jié)點(diǎn)信息初始化{strcpy(G->vexs[i].name, ver_strArray[i][1].c_str());strcpy(G->vexs[i].features, ver_strArray[i][2].c_str());}G->n = ver_strArray.size();//初始化節(jié)點(diǎn)個數(shù)for (int i = 0; i < 50; i++)for (int j = 0; j < 50; j++){G->edges[i][j] = G->edges[j][i]= INF;}//初始化道路信息G->e = 0;for (int i = 0; i < road_strArray.size(); i++)for (int j = i; j < road_strArray[i].size(); j++){G->edges[i][j] = G->edges[j][i]= stoi(road_strArray[i][j]);if (G->edges[i][j] != 0 && G->edges[i][j] != INF)G->e++;} }//遍歷景點(diǎn) int ergodic(Graph* G, int v) {int i;for (i = 0; i < G->n; i++){if (i == v)return v;}return -1; } void display(Graph* G) {int k = -1;int i, j;printf("\n\n");for (i = 0; i <= G->n; i++) {printf("\n");for (j = 0; j <= G->n; j++) {if (G->time[i][j] < INF) {printf("%d ", G->time[i][j]);}else if (i == j){printf(" 0 ");}else {printf(" ∞ ");}}}printf("\n\n"); } //任意景點(diǎn)的介紹 Vertex GetVex(Graph* G, int v) {int j;j = ergodic(G, v);if (j == -1){printf(" 無此景點(diǎn)\n\n\n\n");}else{printf("%s", G->vexs[v].name);Vertex a = G->vexs[j];return a;} } int block[105]; int STA[105], top;//修改景點(diǎn)信息 void PutVertex(Graph* G, int v) {int j;j = ergodic(G, v);if (j == -1)printf("無景點(diǎn)\n");else{char s[500];printf("\n");printf(" 輸入修改后的景點(diǎn)信息：\n");printf(" ");//scanf("%s", s);cin >> s;strcpy(G->vexs[j].features, s);printf("\n");printf(" 修改完成\n");} } //插入景點(diǎn) void InsertVertex(Graph* G) {Vertex v;char str_name[100], str_info[100];int edge, a[100], i, a1[100], b;printf(" 請輸入景點(diǎn)名稱:\n\n");printf(" ");scanf("%s", str_name,20);strcpy(v.name, str_name);printf("\n");printf(" 請輸入景點(diǎn)介紹：\n\n");printf(" ");scanf("%s", str_info,100);strcpy(v.features, str_info);printf("\n");printf(" 請輸入新增景點(diǎn)的邊數(shù)：\n\n");printf(" ");scanf("%d", &edge);printf("\n");printf(" 請輸入與新增景點(diǎn)連通的景點(diǎn)編號以及路徑長度：\n\n");G->e += edge;G->n = G->n + 1;G->vexs[G->n - 1] = v;for (i = 1; i <= G->n; i++)G->edges[G->n - 1][i] = G->edges[i][G->n - 1] = INF;//初始化G->edges[G->n - 1][G->n - 1] = 0;//自身到自身為0for (i = 1; i <= edge; i++){printf(" ");scanf("%d %d", &a1[i], &b);//編號和長度a[i] = ergodic(G, a1[i]);G->edges[G->n - 1][a[i]] = G->edges[a[i]][G->n - 1] = b;printf("\n");} } //刪除景點(diǎn) void DeleteVertex(Graph* G, int a) {int h, b = 0, i;h = ergodic(G, a);if (h == -1){printf(" 無此景點(diǎn)\n\n\n\n\n");}else{//節(jié)點(diǎn)遷移for (int k = h; k < G->n - 1; k++) {strcpy(G->vexs[k].features, G->vexs[k + 1].features);strcpy(G->vexs[k].name, G->vexs[k + 1].features);}//列數(shù)量計算for (i = 0; i < G->n; i++){if (G->edges[h][i] != INF && G->edges[h][i] != 0){//G->edges[h][i] = G->edges[i][h] = INF;G->e--;}}//cout <<"--------邊數(shù)--------"<< G->e << endl;//數(shù)組整理：行、列遷移//行遷移for (int k = h; k < G->n - 1; k++) {for (int v = 0; v < G->n; v++) {G->edges[k][v] = G->edges[k + 1][v];}}//列遷移for (int k = h; k < G->n - 1; k++) {for (int v = 0; v < G->n; v++) {G->edges[v][k] = G->edges[v][k + 1];}}G->n--;//節(jié)點(diǎn)數(shù)量計算} } //增加路徑 void InsertArc(Graph* G, int v, int w) {int length;printf(" 請輸入新加道路的長度:\n\n");printf(" ");scanf("%d", &length);int a = ergodic(G, v);int b = ergodic(G, w);G->edges[a][b] = G->edges[b][a] = length; } //刪除路徑 void DeleteArc(Graph* G, int v, int w) {int a = ergodic(G, v);int b = ergodic(G, w);if (a == -1 || b == -1){printf(" 無此景點(diǎn)\n\n\n\n\n");}elseG->edges[a][b] = G->edges[b][a] = INF; } //輸出所有路徑的代碼 void PrintPath() {printf("%d", STA[0]);for (int i = 1; i <= top; ++i)printf("->%d", STA[i]);printf("\n"); } //所有路徑搜索函數(shù) void DFS(Graph* G, int now, int n) {block[now] = 1;STA[++top] = now;if (now == n) PrintPath();for (int i = 0; i < G->n; i++)if (block[i] == 0 && G->edges[now][i] < INF)DFS(G, i, n);top--;block[now] = 0; }//根據(jù)地點(diǎn)名確定地點(diǎn)序號 int Locate(Graph* G, char name[]) {int i;for (i = 0; i < G->n; i++) {//圖中含有該景點(diǎn)，找到其序號if (!strcmp(G->vexs[i].name, name))return i;}return -1; }//查詢經(jīng)過任意兩景點(diǎn)間的最短時間 void Floydshort(Graph* G) {int v, u, i, w, k, j, flag = 1, p[20][20][20], D[20][20];for (v = 0; v < G->n; v++)for (w = 0; w < G->n; w++){D[v][w] = G->edges[v][w];for (u = 0; u < G->n; u++)p[v][w][u] = 0;if (D[v][w] < INF){p[v][w][v] = 1;p[v][w][w] = 1;}}for (u = 0; u < G->n; u++)//中轉(zhuǎn)點(diǎn)for (v = 0; v < G->n; v++)//源點(diǎn)for (w = 0; w < G->n; w++)//終點(diǎn)if (D[v][u] + D[u][w] < D[v][w])//不滿足三角不等式就更新距離{D[v][w] = D[v][u] + D[u][w];for (i = 0; i < G->n; i++)p[v][w][i] = p[v][u][i] || p[u][w][i];}int da, v1 = 1, v2 = 3, v3 = 6, ab;while (flag){printf("請輸入出發(fā)點(diǎn)和目的地的編號:");scanf("%d %d", &k, &j);if (k<0 || k>G->n || j<0 || j>G->n)//判斷輸入是否合法{printf("景點(diǎn)編號不存在!請重新輸入出發(fā)點(diǎn)和目的地的編號:");scanf("%d %d", &k, &j);}if (k >= 0 && k < G->n && j >= 0 && j < G->n)flag = 0;printf("請選擇您的出行方式：1.步行 2.共享單車 3.小公交\n");cin >> da;if (da == 1)ab = v1;else if (da == 2)ab = v2;else if (da == 3)ab = v3;else printf("沒有該交通工具\(yùn)n");}printf("%s", G->vexs[k].name);for (u = 0; u < G->n; u++)if (p[k][j][u] && k != u && j != u)printf(" *** %s", G->vexs[u].name);//輸出到某個點(diǎn)的最短路徑printf(" *** %s", G->vexs[j].name);if (D[k][j] == INF)printf(" 不存在通路!!!\n");else printf(" 經(jīng)過此總路線最少需要%dmin\n", D[k][j] / (ab * 60)); } //查詢?nèi)我鈨删包c(diǎn)間的最短路徑void Floyd(Graph* G) {int v, u, i, w, k, j, flag = 1, p[20][20][20], D[20][20];for (v = 0; v < G->n; v++)for (w = 0; w < G->n; w++){D[v][w] = G->edges[v][w];for (u = 0; u < G->n; u++)p[v][w][u] = 0;if (D[v][w] < INF){p[v][w][v] = 1;p[v][w][w] = 1;}}for (u = 0; u < G->n; u++)//中轉(zhuǎn)點(diǎn)for (v = 0; v < G->n; v++)//源點(diǎn)for (w = 0; w < G->n; w++)//終點(diǎn)if (D[v][u] + D[u][w] < D[v][w])//不滿足三角不等式就更新距離{D[v][w] = D[v][u] + D[u][w];for (i = 0; i < G->n; i++)p[v][w][i] = p[v][u][i] || p[u][w][i];}while (flag){printf("請輸入出發(fā)點(diǎn)和目的地的編號:");scanf("%d %d", &k, &j);if (k<0 || k>G->n || j<0 || j>G->n)//判斷輸入是否合法{printf("景點(diǎn)編號不存在!請重新輸入出發(fā)點(diǎn)和目的地的編號:");scanf("%d %d", &k, &j);}if (k >= 0 && k < G->n && j >= 0 && j < G->n)flag = 0;}printf("%s", G->vexs[k].name);for (u = 0; u < G->n; u++)if (p[k][j][u] && k != u && j != u)printf(" *** %s", G->vexs[u].name);//輸出到某個點(diǎn)的最短路徑printf(" *** %s", G->vexs[j].name);if (D[k][j] == INF)printf(" 不存在通路!!!\n");else printf(" 總路線長%dm\n", D[k][j]); }int show() {printf(" 管理員頁面 \n");printf(" 1.景點(diǎn)介紹 \n\n");printf(" 2.修改景點(diǎn)信息 \n\n");printf(" 3.增加景點(diǎn) \n\n");printf(" 4.刪除景點(diǎn) \n\n");printf(" 5.增加道路 \n\n");printf(" 6.刪除道路 \n\n");printf(" 7.查看校園導(dǎo)航仿真圖 \n\n");printf(" 8.退出導(dǎo)航 \n\n");printf("請選擇相應(yīng)的功能: ");int data;scanf("%d", &data);return data; }int show_1() {printf(" 游客頁面 \n");printf(" 1.景點(diǎn)介紹 \n\n");printf(" 2.查找任意兩個景點(diǎn)所需的最短時間路徑 \n\n");printf(" 3.查找任意兩個景點(diǎn)最短路徑 \n\n");printf(" 4.查看校園導(dǎo)航仿真圖 \n\n");printf(" 5.查詢起點(diǎn)到終點(diǎn)的所有路徑 \n\n");printf(" 6.退出導(dǎo)航 \n\n");printf("請選擇相應(yīng)的功能: ");int data;scanf("%d", &data);return data; } void show0(Graph* G) {int i;for (i = 0; i < G->n; i++){printf(" %d->%s\n", i, G->vexs[i].name);} } void show3() {printf(" |----------------學(xué)生宿舍區(qū)(9)-----------------| \n");printf(" | | | \n");printf(" | | | \n");printf(" | 第三餐廳(7) | \n");printf(" | / \ | \n");printf(" | / \ | \n");printf("計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院(8)-----稷下湖景區(qū)(6) \ | \n");printf(" | \\ \ | \n");printf(" | \\ 第二體育場(3) | \n");printf(" | \\ / \ | \n");printf(" | \\ / \ | \n");printf(" | \\ / \ | \n");printf(" | \\ / \ | \n");printf(" 逸夫圖書館(1)----第三教學(xué)樓(2) 大紅爐(5) \n");printf(" | \\ / | \n");printf(" | \\ / | \n");printf(" | 一號實(shí)驗(yàn)樓(4)------鴻遠(yuǎn)樓(10) | \n");printf(" | | | \n");printf(" | | | \n");printf(" | | | \n");printf(" | | | \n");printf(" |--------------------------------學(xué)校南門(0)---| \n");printf("\n\n");}//將圖信息保存到文件 void SaveFile(vector<vector<string> > c,Graph *G,int flag) {MyFileIO f;vector<string> s;//容器存放矩陣每一行的各個元素c.clear();//值為1表示只需修改景點(diǎn)信息，2表示只需修改道路信息，3表示需全部修改if (flag == 1|| flag == 3) {for (int i = 0; i < G->n; i++) {s.clear();s.push_back(to_string(i));s.push_back(G->vexs[i].name);s.push_back(G->vexs[i].features);c.push_back(s);//矩陣一行為一個元素}f.writeFile(verInfo, c);}c.clear();if (flag == 2|| flag == 3) {for (int i = 0; i < G->n; i++) {s.clear();for (int j = 0; j < G->n; j++)s.push_back(to_string(G->edges[i][j]));c.push_back(s);}f.writeFile(roadInfo, c);}}

第四章 測試與運(yùn)行

主界面:

管理員界面：

游客界面:

最短時間查詢：

最短路徑查詢：

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的新生导游系统的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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