公交换乘系统c语言,公交换乘的简单实现（源码）
最初是做2004年某期《程序員》雜志上的一道題，叫“洞穴探險”，結果寫著寫著就做到公交換乘的思路上去了。看來做GIS做久了，都成習慣了。后來工作忙，就扔下了。最近翻看以前自娛自樂時寫的東東，看到了這段代碼，索性貼出來共享，拋磚引玉吧。
文中使用的queue_alloc和queue_free函數是灑家自己設計的“簡易空間配置器”的C 語言實現版本，關于簡易空間配置器的詳細信息，請參考《簡易空間配置器》(http://blog.csdn.net/bfbd/archive/2004/06/22/22743.aspx)一文。
#include "stdafx.h"
#include
#include
#include
using namespace std;
const _BUF_SIZE_ = 100;
// C版本的搜索函數
extern "C"
{
typedef struct Q_NODE
{
int id;????//節點編碼
Q_NODE *father;??//父節點的地址
} Q_NODE;
/*
隊列由多段緩沖區組成，每段緩沖區為連續的多個節點。
id大于0時表示節點的編碼值。
father為正常的內存地址時表示本節點的父節點所在的內存
id為0表示當前節點為緩沖區末尾節點，其father指向下一個緩沖區段的起點。
father為空表示當前節點為隊列末尾節點
father為-1表示當前節點為樹的根節點
*/
void dumpMap(int n, int *ph, int *pl)
{
int _i;
printf("ph[]: ");
for (_i=0; _i
printf("%d ", ph[_i]);
printf("\n");
printf("pl[]: ");
for (_i=0; _i
printf("%d ", pl[_i]);
printf("\n");
}
void dumpDeep(int n, int *pd)
{
int _i;
printf("pd[]: ");
for (_i=0; _i
printf("%d ", pd[_i]);
printf("\n");
}
void dumpQueue(Q_NODE *Qs)
{
Q_NODE *_pQ;
printf("Q: ");
for ( _pQ=Qs; (_pQ->father && _pQ->id); _pQ++ )
{
printf("%d->%d ", _pQ->id,
((-1!=(int)_pQ->father) && (_pQ->father)) ? (_pQ->father->id) : 0);
if ( 0==_pQ->id )
_pQ = _pQ->father;
}
printf("\n");
}
Q_NODE* queue_alloc(int size)
// 為隊列申請新的空間
// size: 申請的空間大小
// return: 申請空間的起始地址
{
Q_NODE *Qb = new Q_NODE[size];
//初始化對列緩沖區
memset(Qb, 0, sizeof(Q_NODE) * size);
for (int i = 0; i < size - 1; i++)
Qb[i].father = &(Qb[i+1]);
Qb[size-1].father = NULL;
return Qb;
}
void queue_free(Q_NODE* pQ, int size)
// 釋放對列所占的內存
// pQ: 隊列起始地址
// return:
{
if (NULL != pQ)
{
Q_NODE* p;
while (NULL != pQ)
{
p = pQ;
pQ = pQ[size-1].father;
delete[] p;
}
}
}
void search_change(int n, int *ph, int *pl, int *pd)
// 搜索換乘路徑
// n: 節點個數
// *ph: 鄰接壓縮表描述序列(長度為n+1)
// *pl: 鄰接壓縮表序列(長度為ph[n])
// *pd: 換乘深度(長度為n+1,pd[0]不用)，0 表示未達站點，1 表示出發站，-1 表示終點站。
// return:
{
#ifdef _DEBUG
dumpMap(n, ph, pl);
dumpDeep(n, pd);
#endif //_DEBUG
assert(n > 2);
int i;?//循環計數器
Q_NODE *Qs,??//隊列頭部
*Qe,?//隊列尾部
*pQ1,?//隊列元素指示器
*pQ2;
Qs = Qe = queue_alloc(_BUF_SIZE_);
//出發節點加入隊列
for (i = 1; i < n + 1; i++)
{
if (1 == pd[i])
{
if (NULL == Qe->father)
{
Qe->id = 0;
Qe->father = queue_alloc(_BUF_SIZE_);?//擴充隊列
Qe = Qe->father;?//跳過緩沖區末尾的節點
/*
緩沖區末尾的節點id為0(一個不可能出現的節點編碼)，
表示本節點的father指針指向下一個緩沖區的起始地址，
而不是本節點的父節點地址。
*/
}
pQ2 = Qe->father;
Qe->id = i;
Qe->father = (Q_NODE *)-1;?//一個不可能出現的內存空間地址，但不可用NULL
Qe = pQ2;
}
}
#ifdef _DEBUG
dumpQueue(Qs);
dumpDeep(n, pd);
#endif //_DEBUG
//路徑搜索
int w,?//父節點的id
u;?//子節點的id
pQ1 = Qs;
// 利用隊列進行層級遍歷
while (Qe != pQ1)
{
if ( 0 == pQ1->id )
pQ1 = pQ1->father;
w = pQ1->id;
// 遍歷w的子節點
for (i = ph[w-1]; i < ph[w]; i++)
{
u = pl[i];
if (-1 == pd[u]) // 找到換乘通路
{
// ... 輸出換乘通路
printf("(%d)", pd[w]);
printf("%d", u);
Q_NODE *path = pQ1;
while ((Q_NODE *)-1 != path)
{
printf(" - %d", path->id);
path = path->father;
}
printf("\n");
}
else if (0 == pd[u]?????//未到達節點
|| pd[w] + 1 == pd[u] )??//已達，但屬同一層
{
if (NULL == Qe->father)?//擴充隊列
{
Qe->id = 0;
Qe->father = queue_alloc(_BUF_SIZE_);
Qe = Qe->father;?//跳過緩沖區末尾的節點
}
//添加節點
pQ2 = Qe->father;
Qe->id = u;
Qe->father = pQ1;
Qe = pQ2;
//標記換乘深度
pd[u] = pd[w] + 1;
}
}
#ifdef _DEBUG
dumpQueue(Qs);
dumpDeep(n, pd);
#endif //_DEBUG
//步進到下一節點
pQ1++;
}
//釋放隊列
queue_free(Qs, _BUF_SIZE_);
}
int main(int argc, char* argv[])
{
// 打開輸入文件
FILE *in;
if (argc < 2)
in = fopen("Input.txt", "r");
else
in = fopen(argv[1], "r");
if (NULL == in)
{
fprintf(stderr, "Cannot open input file.\n");
return 1;
}
// 讀取輸入文件到鄰接壓縮表中
int num_node;
vector h;?//鄰接壓縮表描述序列
vector l;?//鄰接壓縮表序列，即可直達站點列表
vector mark;?//節點到達標記序列
if (fscanf(in, "%d\n", &num_node))
{
assert(num_node>2);
h.resize(num_node+1);
h[0] = 0;
for (int i=0; i
{
int num_arrival;
fscanf(in, "%d", &num_arrival);
assert(num_arrival>0);
h[i+1] = num_arrival + h[i];
l.resize(h[i+1]);
for (int j=h[i]; j
{
int id_node;
fscanf(in, "%d", &id_node);
l[j] = id_node-1;
}
}
}
// 關閉輸入文件
fclose(in);
// 調用函數搜索可行路徑
{
int n = h.size() - 1;
int *ph = new int[h.size()];
int *pl = new int[l.size()];
copy(h.begin(), h.end(), ph);
copy(l.begin(), l.end(), pl);
for (int i=0; i
pl[i] = pl[i] + 1;
//??search_change(n, ph, pl, 1, 10);
//??search_change(n, ph, pl, 5, 10);
printf("\n");
int *pd = new int[h.size()];
memset(pd, 0, h.size() * 4);
pd[1] = 1;
pd[5] = 1;
pd[10] = -1;
search_change(n, ph, pl, pd);
delete[] pd;
delete[] ph;
delete[] pl;
}
// 搜索可行路徑
int n_start = 0;?//出發節點
int n_end = 11;??//目的節點
// 打開輸出文件
FILE *out;
out = fopen("./Output.txt", "w+");
// 算法
{
mark.resize(h.size()-1);
{for (int i=0; i
vector< pair > Q;?//隊列，存儲路徑搜索樹，記錄節點序號和父節點在本隊列中的位置
mark[n_start] = 0;
Q.push_back(make_pair(n_start,-1));
for (int i=0; i
{
int w = Q[i].first;
// 遍歷w的直達節點
for (int j=h[w]; j
{
int u = l[j];
if (u == n_end) { //存在換乘通路
// 輸出換乘通路
//利用w的父節點在隊列中的位置進行上溯，找到換乘路徑
fprintf(out, "%d: %d,%d,%d,%d,%d\n",
mark[w] + 1, u,w,Q[Q[i].second].first);
//Q[Q[Q[i].second].second].first,Q[Q[Q[Q[i].second].second].second].first);
}
else if (mark[u] == -1) { //未到達節點
Q.push_back(make_pair(u,i));?//子節點入棧并記錄其父節點在隊列中的位置
mark[u] = mark[w] + 1;?//記錄當前換乘深度
}
else if (mark[u] == mark[w] + 1) {
Q.push_back(make_pair(u,i));
}
}
}
}
// 測試輸入部分的正確性
#ifdef _DEBUG
{
assert( out != NULL );
fprintf(out, "%d\n", h.size()-1);
for (int i=0; i
{
fprintf(out, "(%d) ", i + 1);
for (int j=h[i]; j
fprintf(out, "%d ", l[j] + 1);
fprintf(out, "\n");
}
}
#endif
// 關閉輸出文件
fclose(out);
return 0;
}
} // extern "C"
《Input.txt》
12
4 3 4 2 5
2 8 1
2 9 7
2 6 11
3 8 2 3
2 9 10
2 10 11
1 12
2 10 12
1 12
1 12
2 5 8
《output.txt》
3: 11,8,2,0,0
3: 11,10,3,0,0
3: 11,7,1,0,0
3: 11,7,4,0,0
4: 11,9,8,0,0
4: 11,9,6,0,0
4: 11,9,5,0,0
總結
以上是生活随笔為你收集整理的公交换乘系统c语言,公交换乘的简单实现（源码）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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