응용 프로그램 다이어그램 (최단 경로를 해결하기위한 캠퍼스지도)

기타 2020-04-08 20:03:33 독서 시간: null

첫째, 실험적인 요구 사항 :

쓰촨 등 화학 산업 대학 캠퍼스 계획의 디자인, 더 적은 팔 개 명소 이상 포함되지 않습니다. 도 명소 정점 학교, 상점 이름 명소, 관광 명소 정보에서, 에지 경로, 저장 경로 길이 정보는 말했다. 요청 정보 파일 graph.txt에 저장되고, 상기 데이터 처리 장치는 판독을 수행하고, 각각이 파일 물품.

1. . Graph.txt도 (알고리즘 6.1)에 인접 행렬 표현을 사용하여 그래프를 작성하기 위해, 대응하는 데이터 파일로부터 판독 된,
2. 관광 명소 정보 조회 : 소개 캠퍼스에게 손님을 방문해 관광 명소에 대한 정보를 제공합니다;
3. 쿼리 질문 : 어떤 캠퍼스는 손님을 방문해 두 명소 사이의 최단 경로 (알고리즘 6.10)를 제공합니다.

(수술 후 파일이, 실시 문의 적절한 정보를 변경하고 쿼리를 다시 관광 명소에 대한 정보를 요청할 때 반영해야한다)의 콘텐츠로 선정

  1. 관련 정보의 기존 시설을 수정;
  2. 새로운 관광 명소 및 관련 정보를 추가;
  3. 새 경로를 추가;
  4. 매력 및 관련 정보를 삭제;
  5. 경로를 삭제합니다.
    프롬프트 달성하기 :
  6. 캠퍼스 도로는 양방향 트래픽, 당신은 캠퍼스 계획을 설정할 수 있습니다 가중되고 무향 그래프없이 인접 행렬로 네트워크를 나타냅니다.

구조체 {타입 정의
문자 이름 [100]
문자 정보 [10000];
} VertexType // 정점 구조
typedef 구조체 {
VertexType의 vexs [10]
INT 호 [100] [100]; // 인접성 매트릭스
INT vexnum, arcnum / 정점 / 번호, 에지의 수
} MGraph;도 // 구조.
2. 다음과 같이도 정점 정보 및 에지 정보 graph.txt 데이터 파일 저장, 파일 포맷 데이터 형태로 제공 될 수있다 :
도가 상단 측의 수를 카운트
관심 이름의 관광 명소는
경로 길이의 점 끝을 시작

파일에 저장 될 수있는대로 다음과 같은 데이터 graph.txt :
815
Pinzheng 식사 레스토랑, 좋은 음식은
미소노 맛있는 매점,이다
......
Pinzheng (100) 이스트 게이트 레스토랑
남동쪽 문 Pinzheng (400) 레스토랑
......
그림 삽입 설명 여기

둘째, 실험 코드

#include<stdio.h>
#include<conio.h>
#include<iostream>
#include<assert.h>
#include<string.h>
#include<fstream>
#include <vector>
#define INF 123456
#define MaxSize 32476
using namespace std;
typedef struct{ 
	char name[100];
	char info[10000];
}VertexType;      //顶点结构[name+info] 
typedef struct{ 
	VertexType vexs[10];
	int arcs[100][100];   //邻接矩阵
	int vexnum,arcnum;    //顶点、边的个数 
}MGraph;
//确定边的位置 
int locatevex(MGraph &G,char v[],int vexnum){
	for(int i=0;i<vexnum;i++){
		if(v==G.vexs[i].name){
			return i;
		}
	}
}
//输出所有景点的名称 
void show_vex(MGraph &G){
	for(int i=0;i<G.vexnum;i++){
		cout<<i+1<<"."<<G.vexs[i].name<<endl;
	}
}
//输出所有景点的详细信息
void show_info(MGraph &G,int index){ 
	cout<<"对应景点信息为："<<index<<"."<<G.vexs[index-1].info<<endl;
}

//获取编号 
int getVerNum(MGraph &G,char* name){
	int i;
	for(i=0;i<G.vexnum;i++){
		if(strcmp(name,G.vexs[i].name)==0){
			return i;
		}
	}
	if(i>G.vexnum){
		return -1;
	}
		
} 
// 最短路径Dijkstra算法
/*
v: 求编号为v的顶点到其它点的最短路径。
path: 路径存放在path数组中。 path[i] 存放 到i的前驱结点编号, path[3] = 1 表示： 顶点3是从1过来的
*/
void Dijkstra(MGraph &G,int v,int path[],int dist[]){
    int s[MaxSize];// 已找到最短路径的点的集合
    bool Final[MaxSize];//Final[w]=1表示求得顶点V0至Vw的最短路径
    // 初始化dist\path: path[i] 存放 到i的前驱结点编号, -1表示没有
    for (int i = 0; i < G.vexnum; i++){
        Final[i] = false;
        dist[i] = G.arcs[v][i];
        if (dist[i] != INF){
            path[i] = v;
        }
        else{
            path[i]=-1;
        }
    }
    s[0] = v; // 初始化s
    Final[v] = true;
    int num = 1;
    while (num < G.vexnum){
        // 在dist中查找最小值元素
        int k = 0,min= INF;
        for (int i = 0; i < G.vexnum; i++)
        {
            if (i == v)continue;
            if (!Final[i] && dist[i] < min)
            {
                k = i;
                min = dist[i];
            }                
        }
        s[num++] = k;// 将新生成的结点加入集合s
        Final[k] = true;
        // 修改dist和path数组
        for (int i = 0; i < G.vexnum; i++){
            if (!Final[i] && dist[i] > dist[k] + G.arcs[k][i])
            {
                dist[i] = dist[k] + G.arcs[k][i];
                path[i] = k;
            }
        }
    }
}
/* char*tostr  字符串转化str类型
输入：char * 字符串地址   
无输出
返回值： str类型的字符串
*/
string charToStr(char * contentChar)
{
	string str;
	for (int i=0;contentChar[i]!='\0';i++)
	{
		str+=contentChar[i];
	}
	return str;
}

/* 修改文件某行内容
 输入：文件名 fileName   行号   lineNum ,修改的内容 content
 输出：文件名 fileName
 无返回值
 tip：1,lineNum从第一行开始 2.content需要加上换行符
*/
void modifyContentInFile(char *fileName,int lineNum,char *content)
{
	ifstream in;
	char line[1024]={'\0'};
	in.open(fileName);
	int i=0;
	string tempStr;
	while(in.getline(line,sizeof(line)))
	{
		i++;
		if(lineNum!=i)
		{
			tempStr+=charToStr(line);
		}
		else
		{
	       tempStr+=charToStr(content);
		}
		tempStr+='\n';
	}
	in.close();
	ofstream out;
	out.open(fileName);
	out.flush();
	out<<tempStr;
	out.close();
}
void CreatGraph(MGraph &G){
	ifstream in("Graph.txt");
	in>>G.vexnum>>G.arcnum;
	for(int i=0;i<G.vexnum;i++){
		in>>G.vexs[i].name;
		in>>G.vexs[i].info;
	} 
	//输出 
	//初始化边的权值
	for(int i=0;i<G.vexnum;i++){
		for(int j=0;j<G.vexnum;j++){
			G.arcs[i][j]=INF;
		}
	}
	//输入边的信息
	for(int i=0;i<G.arcnum;i++){
		int m,n,cost;
		char tname1[MaxSize],tname2[MaxSize];
		
		in>>tname1>>tname2>>cost;
		m=getVerNum(G,tname1);
		n=getVerNum(G,tname2);
		//如果m n为-1，表示输入有错
		assert(m!=-1&&n!=-1); 
		G.arcs[m][n]=cost;
		G.arcs[n][m]=cost;
	}	
}

/*删除文本文件的空行*/
void deletenull(string file){
	vector<string> file_data;
    string file_name = file;
    fstream file_in(file_name.c_str(), fstream::in);
    string temp = "";
    while( getline(file_in, temp) ) {
        if( temp != ""){
            file_data.push_back(temp);
        }
    }
    file_in.close();
    //remove(file_name.c_str());
    fstream file_out(file_name.c_str(), fstream::out);
    for(vector<string>::iterator i = file_data.begin(); i != file_data.end(); i++){
        file_out<<*i<<endl;
    }
}
int main(){
	while(1){
		cout<<"***************欢迎来到四川轻化工大学********"<<endl;
		cout<<"1.	查询景点信息"<<endl;
		cout<<"2.	问路查询"<<endl;
		cout<<"3.	修改一个已有景点的相关信息；"<<endl;
		cout<<"4.      增加一个新景点及其相关信息"<<endl;
		cout<<"5.      增加一条新的路径"<<endl;
		cout<<"6.      删除一个景点及其相关信息"<<endl;
		cout<<"7.      删除一条路径"<<endl;
		cout<<"#.	退出"<<endl;
		cout<<"***************轻化工校园导游系统**********"<<endl;
		MGraph G;     
		CreatGraph(G);   //首先创建图 
		
		char ch;
		cout<<"请输入：";cin>>ch;
		if(ch=='#'){
			break;
		}else if(ch=='1'){
			cout<<"本校景点有："<<endl;
			show_vex(G);
			cout<<"-------------"<<endl;
			
			cout<<"请选择您要查询的景点："<<"(1-"<<G.vexnum<<")"<<"[注：输入0就退出该功能]"<<endl;
			int index;
			while(1){
				cin>>index;
				if(index==0) break;
				if(index>=1&&index<=G.vexnum){
					show_info(G,index);
				} else {
					cout<<"Search failed!"<<endl;
				}
			}
		} else if(ch=='2'){
			cout<<"你选择了问路查询！"<<endl<<"下面显示景点列表:"<<endl;
			show_vex(G);
			cout<<"-------------"<<endl;
			int from,end;
			
			cout<<"请输入你现在的位置:"<<endl;
			while(1){
				cin>>from;
				if(from<=0||from>G.vexnum){
					cout<<"Input failed!Please input the start again:"<<endl;
				} else {
					break;
				}
			} 
			cout<<"请输入你的目的地:"<<endl;
			while(1){
				cin>>end;
				if(end<=0||end>G.vexnum){
					cout<<"Input failed!Please input the end again:"<<endl;
				} else {
					break;
				}
			}
			
			int path[MaxSize];
			int dist[MaxSize];      //v到j的路径长度 
			Dijkstra(G,from-1,path,dist);
			cout<<G.vexs[from-1].name<<"到"<<G.vexs[end-1].name<<"的路径是："<<endl;
			
			int temp=end-1;         //终点-1作为数组下标 
			int temp1,temp2;        
			int flag[MaxSize],m=0;  
			while(temp!= -1 ){       
				flag[m++]=temp;     //flag[]用来 
				temp1=temp;   
				temp2=path[temp1]; //path[]存放前驱顶点编号。path[temp1]=-1表示没有前驱了。 
				temp=temp2;
			}
			
			for(int i=m-1;i>=0;i--){
				cout<<G.vexs[ flag[i] ].name;
				if(i!=0){
					cout<<"->";
				}
			}
			cout<<endl<<endl;
			cout<<"最短距离是："<<endl<< dist[end-1] <<"米"<<endl;    //dist[]数组用来存放出发节点v0到每个节点的最短路径； dist[end-1]表示v0到终点的最短路径 
			cout<<"---------------------------------"<<endl;
		} else if(ch=='3'){
			char file[10]="graph.txt";
			cout<<"输入需要修改信息的原景点："<<endl;
			int i;cin>>i;
			cout<<"将原景点信息改为：---->"<<endl;
			char content[1000]={""},s[100];
			cin>>s;
			strcat(content,G.vexs[i-1].name);      strcat(content," ");     strcat(content,s);
			//cout<<content<<endl;
			modifyContentInFile(file,1+i,content);cout<<"修改景点信息成功！"<<endl;
		} else if(ch=='4'){
			 //增加一个新景点及其相关信息
			cout<<"你选择了增加一个新景点及其相关信息功能！"<<endl;
			cout<<"请输入新景点的name和info："<<endl;
			char newvexname[MaxSize];char newvexinfo[MaxSize];
			cin>>newvexname;cin>>newvexinfo;
			strcat(newvexname," ");strcat(newvexname,newvexinfo);
			
			char s[MaxSize];
			strcpy(s,G.vexs[G.vexnum-1].name);
			strcat(s," ");  
			strcat(s,G.vexs[G.vexnum-1].info);
			strcat(s,"\n");strcat(s,newvexname);
			cout<<s<<endl;
			//插入到景点末尾；而且将第一行的vexnum+1； 
			char file[10]="graph.txt";
			modifyContentInFile(file,1+G.vexnum,s); 
			char str1[MaxSize];char str2[MaxSize];
			itoa(G.vexnum+1, str1, 10);             //第三个参数表示多少进制 
			itoa(G.arcnum,str2,10);
			strcat(str1," ");strcat(str1,str2);
			modifyContentInFile(file,1,str1);     	//修改第一行 
		} else if(ch=='5'){
			//增加一条新的路径；
			cout<<"你选择了增加一条新的路径！"<<endl<<"请依次输入新路径的起点和终点和路径长度："<<endl;
			char s1[MaxSize];char s2[MaxSize];char s3[MaxSize];
			cin>>s1>>s2>>s3;
			strcat(s1," ");strcat(s1,s2);strcat(s1," ");strcat(s1,s3); 
			//在文件末尾写入 
			ofstream write;           
		    ifstream read;
		    write.open("graph.txt", ios::app);      //用ios::app不会覆盖文件内容
		    write << s1 << endl;
		    write.close();
		    read.close();
		    //下面把8  15改成8  16，需要将arcnum++，然后第一行转化成字符串，再写入
			char str1[MaxSize];char str2[MaxSize];
			itoa(G.vexnum, str1, 10);    //第三个参数表示多少进制 
			itoa(G.arcnum+1,str2,10);
			strcat(str1," ");strcat(str1,str2);
		    //修改第一行 
		    char file[10]="graph.txt";
			modifyContentInFile(file,1,str1); 
		} else if(ch=='6'){
			//删除一个景点及其相关信息；
			cout<<"你选择了删除一个景点及其相关信息！" <<endl<<"请输入你要删除的景点编号："<<endl;
			int i;
			cin>>i;
			char file[10]="graph.txt";
			modifyContentInFile(file,1+i,"");     
			
			char str1[MaxSize];char str2[MaxSize];//修改第一行 
			itoa(G.vexnum-1, str1, 10);
			itoa(G.arcnum,str2,10);
			strcat(str1," ");strcat(str1,str2);
			modifyContentInFile(file,1,str1); 
			
			string file1="graph.txt";
			deletenull(file1);
		} else if(ch=='7'){
			//删除一条路径
			cout<<"你选择了删除一条路径功能！"<<endl;
			ifstream in("graph.txt");
			string str;
			string temp;
			for(int i=0;i<1+G.vexnum;i++){
				getline(in,temp);
			}
			cout<<"以下展示出所有路径："<<endl;
			for(int i=0;i<G.arcnum;i++){
				getline(in,str);
				cout<<i+1<<"."<<str<<endl;
			}

			cout<<"请输入删除的路径(1-"<<G.arcnum<<"):"<<endl; 
			int index; cin>>index;
			char file[10]="graph.txt";
			modifyContentInFile(file,1+G.vexnum+index,"");  //删除路径 
			char str1[MaxSize];char str2[MaxSize];
			itoa(G.vexnum, str1, 10);   
			itoa(G.arcnum-1,str2,10);
			strcat(str1," ");strcat(str1,str2);
			modifyContentInFile(file,1,str1);   //修改第一行 
			string file1="graph.txt";
			deletenull(file1);

		} else {
			//如果输入不为1-7和#的话
			cout<<"------------------"<<endl<<"Input failed!Please input again!"<<endl<<"------------------"<<endl; 
		}
	}
	return 0;
}

셋째, 컴파일 및 실행 샷 :

그림 삽입 설명 여기

넷째, "graph.txt"데이터 파일 (테스트) 내용을 첨부 :

그림 삽입 설명 여기

다섯 참고 :

추가, 삭제, 변경의 데이터 "지도"에서 실험적인 처리는 파일이 필요합니다.
기본적인 방법 외에도, 추가되는 공부를 깊이 생각할 수있는 여러 가지 기능 또는 알고리즘이 있습니다 :

파일 1. 삭제 빈 줄 :

void deletenull(string file){
	vector<string> file_data;
    string file_name = "1.txt";
    fstream file_in(file_name.c_str(), fstream::in);
    string temp = "";
    while(getline(file_in, temp)){
        if( temp != ""){
            file_data.push_back(temp);
        }
    }
    file_in.close();
    //remove(file_name.c_str());
    fstream file_out(file_name.c_str(), fstream::out);
    for(vector<string>::iterator i = file_data.begin(); i != file_data.end(); i++){
        file_out<<*i<<endl;
    }
}

파일 지정된 행의 2. 수정 내용

/* 修改文件某行内容
 输入：文件名 fileName   行号   lineNum ,修改的内容 content
 输出：文件名 fileName
 无返回值
 tip：1,lineNum从第一行开始 2.content需要加上换行符
*/
void modifyContentInFile(char *fileName,int lineNum,char *content)
{
	ifstream in;
	char line[1024]={'\0'};
	in.open(fileName);
	int i=0;
	string tempStr;
	while(in.getline(line,sizeof(line)))
	{
		i++;
		if(lineNum!=i)
		{
			tempStr+=charToStr(line);
		}
		else
		{
	       tempStr+=charToStr(content);
		}
		tempStr+='\n';
	}
	in.close();
	ofstream out;
	out.open(fileName);
	out.flush();
	out<<tempStr;
	out.close();
}

문자열 형식의 문자열로 문자열 * 문자 유형

/* char*tostr  字符串转化str类型
输入：char * 字符串地址   
无输出
返回值： str类型的字符串
*/
string charToStr(char * contentChar)
{
	string str;
	for (int i=0;contentChar[i]!='\0';i++)
	{
		str+=contentChar[i];
	}
	return str;
}

3. 최단 경로 알고리즘 (여기서, 익스트라 알고리즘, 플로이드 알고리즘 수도 추가적으로 참조) :

// 最短路径Dijkstra算法
/*
v: 求编号为v的顶点到其它点的最短路径。
path: 路径存放在path数组中。 path[i] 存放 到i的前驱结点编号, path[3] = 1 表示： 顶点3是从1过来的
*/
void Dijkstra(MGraph &G,int v,int path[],int dist[]){
    int s[MaxSize];// 已找到最短路径的点的集合
    bool Final[MaxSize];//Final[w]=1表示求得顶点V0至Vw的最短路径
    // 初始化dist\path: path[i] 存放 到i的前驱结点编号, -1表示没有
    for (int i = 0; i < G.vexnum; i++){
        Final[i] = false;
        dist[i] = G.arcs[v][i];
        if (dist[i] != INF){
            path[i] = v;
        }
        else{
            path[i]=-1;
        }
    }
    s[0] = v; // 初始化s
    Final[v] = true;
    int num = 1;
    while (num < G.vexnum){
        // 在dist中查找最小值元素
        int k = 0,min= INF;
        for (int i = 0; i < G.vexnum; i++)
        {
            if (i == v)continue;
            if (!Final[i] && dist[i] < min)
            {
                k = i;
                min = dist[i];
            }                
        }
        s[num++] = k;// 将新生成的结点加入集合s
        Final[k] = true;
        // 修改dist和path数组
        for (int i = 0; i < G.vexnum; i++){
            if (!Final[i] && dist[i] > dist[k] + G.arcs[k][i])
            {
                dist[i] = dist[k] + G.arcs[k][i];
                path[i] = k;
            }
        }
    }
}

당신이 해결을 위해 가능한 한, 1030567595 : 당신은 문제가 있다면, 당신은 내 QQ를 추가 할 수 있습니다.

Flowerwither
게시 69 개 원래 기사 · 원의 찬양 (22) · 전망 5989
개인 편지 우려

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2020-04-02(1572)
2020-04-01(1665)
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