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校园导航图(C语言)

时间：2024-07-26 11:25:15浏览次数：11  
标签：vexnum AdjMatrix int 校园 C语言 ++ printf 导航 getchar

功能分析

主要实现了一个校园导航图的相关功能，具体分析如下：

  1. 图的数据结构定义：
    • AdjMatrix结构体定义了图的邻接矩阵、地点名称、地点介绍、地点个数和路线个数等信息。
  2. 功能函数：
    • WriteFileAdjMatrix：将邻接矩阵写入文件。
    • delOldAddress：删除旧地点。
    • delOldPath：删除指定路线。
    • addNewAddressPath：增加新的地点和路径。
    • displayAddressInfo：显示指定地点的信息。
    • displaySimplePath：显示指定两地的简单路径。
    • displayShortestPath：显示指定两地的最短路线。
    • prime：计算最佳布网路线。
    • printPath：打印所有路线。
    • ReadFileCreateAdjMatrix：从文件中读取数据创建邻接矩阵。
    • bestNetworkPath：获取最佳布网方案。
    • onlyAddNewPath：添加新路线或修改路线长度。
    • menu：提供用户操作界面，根据用户选择执行不同功能。
    • getVexNo：通过顶点名称返回顶点序号。
    • Create：创建新的路线图。
    • printAdjMatrix：打印邻接矩阵。
  3. 主函数：
    • 从文件中读取数据创建邻接矩阵。
    • 调用menu函数进入用户操作界面。

源码

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>

#define MAXVEX 30
#define INFINITY 32768
typedef struct {                     //定义图的数据类型
	int arcs[MAXVEX][MAXVEX];
	char vex[MAXVEX][30];               //地点名称
	char info[MAXVEX][100];            //地点介绍
	int vexnum;                         //地点个数
	int arcnum;                         //路线个数
}AdjMatrix;

int visit[MAXVEX] = { 0 };

void WriteFileAdjMatrix(AdjMatrix *);          //将邻接矩阵写入文件
void delOldAddress(AdjMatrix *);                //删除旧地点
void delOldPath(AdjMatrix *);                  //删除指定路线
void addNewAddressPath(AdjMatrix *);            //增加新的地点和路径
void displayAddressInfo(AdjMatrix *);           //显示指定地点的信息
void displaySimplePath(AdjMatrix *);            //显示指定两地的简单路径
void displayShortestPath(AdjMatrix *);          //显示指定两地的最短路线


typedef struct {
	int num[MAXVEX];
	int top;
}Stack;

void in(Stack * S, int num) {
	S->top++;
	S->num[S->top] = num;
}

void out(Stack * S, int * num) {
	*num = S->num[S->top];
	S->top--;
}

void gettop(Stack * S, int * num) {
	*num = S->num[S->top];
}

int isEmpty(Stack * S) {
	if (S->top != -1) {
		return 0;
	}
	else {
		return 1;
	}
}

void showman()
{
	FILE *fp;
	char ch;
	system("cls");
	fp = fopen("man.txt", "r");
	while (!feof(fp))
	{
		ch = fgetc(fp);
		putchar(ch);
	}
	printf("\b 任意键返回……");
	getchar();
	getchar();
}
int getVexNo(AdjMatrix * G, char * str)         //通过顶点的名称返回该顶点的序号
{
	int i;
	for (i = 1; i <= G->vexnum; i++) {
		if (!strcmp(G->vex[i], str)) {
			return i;
		}
	}
	return -1;
}

void Create(AdjMatrix * G)
{
	int i, j, distance, vex1, vex2, arcnum = 0;
	printf("请输入地点的个数:\n");
	scanf(" %d", &G->vexnum);
	for (i = 1; i <= G->vexnum; i++) {            //将邻接矩阵初始化为所有边为最大距离
		for (j = 1; j <= G->vexnum; j++) {
			G->arcs[i][j] = INFINITY;
		}
	}
	printf("请输入%d个地点:\n", G->vexnum);
	for (i = 1; i <= G->vexnum; i++) {
		printf("第%d个地点:", i);
		scanf(" %s", G->vex[i]);
		printf("请输入该地点的介绍：");
		scanf(" %s", G->info[i]);
	}
	printf("请输入所有路线,比如宿舍 食堂代表宿舍到食堂的路线，输入0 0结束输入：");
	while (1) {
		char add1[30], add2[30];
		printf("请输入路线：");
		scanf("%s %s", add1, add2);
		if (!strcmp(add1, "0") || !strcmp(add2, "0")) {
			break;
		}
		vex1 = getVexNo(G, add1);
		vex2 = getVexNo(G, add2);
		if (vex1 == -1 || vex2 == -1) {
			printf("此地点不存在！请重新输入！！！");
			continue;
		}
		printf("请输入%s到%s的距离：", add1, add2);
		scanf(" %d", &distance);
		G->arcs[vex1][vex2] = distance;
		G->arcs[vex2][vex1] = distance;
		arcnum++;
	}
	G->arcnum = arcnum;
	WriteFileAdjMatrix(G);
}

void printAdjMatrix(AdjMatrix * G)
{
	int i, j;
	printf("\nAdjMatrix:\n");
	printf("     ");
	for (i = 1; i <= G->vexnum; i++) {
		printf("%5s", G->vex[i]);
	}
	printf("\n");
	for (i = 1; i <= G->vexnum; i++) {
		printf("%-15s", G->vex[i]);
		for (j = 1; j <= G->vexnum; j++) {
			if (G->arcs[i][j] == INFINITY) {
				printf(" ----");
			}
			else {
				printf("%5d", G->arcs[i][j]);
			}
		}
		printf("\n");
	}
	getchar();
}

void prime(AdjMatrix * G, int start)
{
	struct {
		int adjvex;
		int lowcost;
	}closedge[MAXVEX];
	struct {
		char vex1[30];
		char vex2[30];
		int distance;
	}primeTree[MAXVEX];
	int i, e, k, m, min;
	closedge[start].lowcost = 0;
	for (i = 1; i <= G->vexnum; i++) {
		if (i != start) {
			closedge[i].adjvex = start;
			closedge[i].lowcost = G->arcs[start][i];
		}
	}
	for (e = 1; e <= G->vexnum; e++) {
		min = INFINITY;
		for (k = 1; k <= G->vexnum; k++) {
			if (closedge[k].lowcost != 0 && closedge[k].lowcost < min) {
				m = k;
				min = closedge[k].lowcost;
			}
		}
		strcpy(primeTree[e].vex1, G->vex[closedge[m].adjvex]);
		strcpy(primeTree[e].vex2, G->vex[m]);
		primeTree[e].distance = min;
		closedge[m].lowcost = 0;
		for (i = 1; i <= G->vexnum; i++) {
			if (i != m && G->arcs[m][i] < closedge[i].lowcost) {
				closedge[i].lowcost = G->arcs[m][i];
				closedge[i].adjvex = m;
			}
		}
	}
	printf("最佳布网路线如下：\n");
	for (i = 1; i <= G->vexnum - 1; i++) {
		printf("%s-->%s 距离：%d\n", primeTree[i].vex1, primeTree[i].vex2, primeTree[i].distance);
	}
}

void printPath(AdjMatrix * G)
{
	system("cls");
	int i, j;
	for (i = 1; i <= G->vexnum; i++) {
		for (j = 1; j <= G->vexnum; j++) {
			if (G->arcs[i][j] != INFINITY) {
				printf("%s-->%s 距离：%d     ", G->vex[i], G->vex[j], G->arcs[i][j]);
			}
		}
		printf("\n");
	}
	getchar();
	getchar();
}

void ReadFileCreateAdjMatrix(AdjMatrix * G)         //从文件中读取数据创建邻接矩阵
{
	FILE * fp = fopen("AdjMatrix.txt", "r");
	if (fp == NULL) {
		printf("文件访问出错\n");
		exit(0);
	}
	fread(G, sizeof(AdjMatrix), 1, fp);
	fclose(fp);
}

void WriteFileAdjMatrix(AdjMatrix * G)
{
	FILE * fp = fopen("AdjMatrix.txt", "w");
	if (fp == NULL) {
		printf("文件访问出错，任意键返回……");
		getchar();
		getchar();
		return;
	}
	fwrite(G, sizeof(AdjMatrix), 1, fp);
	fclose(fp);
}

void bestNetworkPath(AdjMatrix * G)
{
	system("cls");
	char str[30];
	int num;
	printf("请输入布网起点：");
	scanf(" %s", str);
	num = getVexNo(G, str);
	if (num == -1) {
		printf("该地点不存在！任意键返回……");
		getchar();
		getchar();
		return;
	}
	else {
		prime(G, num);
	}
	getchar();
	getchar();
}

void onlyAddNewPath(AdjMatrix * G)
{
	system("cls");
	int distance, num1, num2;
	char str1[30], str2[30];
	printf("请输入路径的起点和终点：");
	scanf(" %s %s", str1, str2);
	num1 = getVexNo(G, str1);
	num2 = getVexNo(G, str2);
	if (num1 == -1 || num2 == -1) {
		printf("该地点不存在！任意键返回……");
		getchar();
		getchar();
		return;
	}
	printf("请输入%s到%s的距离：", str1, str2);
	scanf(" %d", &distance);
	G->arcs[num1][num2] = distance;
	WriteFileAdjMatrix(G);
	printf("添加/修改成功,任意键返回……");
	getchar();
	getchar();
}

void menu(AdjMatrix * G)
{
	int select;
	while (1) {
		system("cls");
		printf("\n\n\t\t\t\t校园导航图\n");
		printf("\t\t\t*************************\n");
		printf("\t\t\t1.创建新的路线图\n");
		printf("\t\t\t2.显示指定地点的信息\n");
		printf("\t\t\t3.显示指定两地的简单路径\n");
		printf("\t\t\t4.显示指定两地的最短路线\n");
		printf("\t\t\t5.增加新的地点和路线\n");
		printf("\t\t\t6.删除旧地点\n");
		printf("\t\t\t7.删除指定路线\n");
		printf("\t\t\t8.显示所有的路线\n");
		printf("\t\t\t9.最佳布网方案\n");
		printf("\t\t\t10.显示平面图\n");
		printf("\t\t\t11.添加新路线或修改路线长度\n");
		printf("\t\t\t0.退出\n");
		printf("\t\t\t*************************\n");
		printf("\t\t\t  请选择：");
		scanf(" %d", &select);
		switch (select) {
		case 1:
			Create(G);
			break;
		case 2:
			displayAddressInfo(G);
			break;
		case 3:
			displaySimplePath(G);
			break;
		case 4:
			displayShortestPath(G);
			break;
		case 5:
			addNewAddressPath(G);
			break;
		case 6:
			delOldAddress(G);
			break;
		case 7:
			delOldPath(G);
			break;
		case 8:
			printPath(G);
			break;
		case 9:
			bestNetworkPath(G);
			break;
		case 10:
			showman();
			break;
		case 11:
			onlyAddNewPath(G);
			break;
		case 0:
			exit(0);
		default:
			continue;
		}
	}
}

void displayAddressInfo(AdjMatrix * G)
{
	system("cls");
	int num;
	char str[30];
	printf("请输入要显示信息的地点名：");
	scanf(" %s", str);
	num = getVexNo(G, str);
	if (num == -1) {
		printf("该地点不存在！");
	}
	else {
		printf("%s 简介:%s\n", G->vex[num], G->info[num]);
	}
	getchar();
	getchar();
}

int gettopnextAdj(AdjMatrix * G, int top, int st)        //取当前栈顶的 下一个 邻接点，上一个邻接点是退栈前的栈定
{
	int i;
	for (i = st + 1; i <= G->vexnum; i++) {
		if (G->arcs[top][i] != INFINITY) {
			return i;
		}
		else {
			continue;
		}
	}
	return 0;
}

void displaySimplePath(AdjMatrix * G)
{
	system("cls");
	char str1[30], str2[30];
	int start, end, st = 0, top, i;
	int count = INFINITY;
	int mindist[MAXVEX];
	Stack * S;
	S = (Stack *)malloc(sizeof(Stack));
	S->top = -1;
	printf("请输入起点和终点，中间用空格隔开:");
	scanf(" %s %s", str1, str2);
	start = getVexNo(G, str1);
	end = getVexNo(G, str2);
	if (start == -1 || end == -1) {
		printf("该地点不存在，任意键返回……");
		getchar();
		getchar();
		return;
	}
	in(S, start);
	visit[start] = 1;
	printf("\n\n%s到%s的简单路径如下：\n", str1, str2);
	while (!isEmpty(S)) {
		gettop(S, &top);
		st = gettopnextAdj(G, top, st);
		if (st == 0) {
			out(S, &st);
			visit[st] = 0;
		}
		else if (st != 0 && visit[st] == 0) {
			in(S, st);
			visit[st] = 1;
			if (st == end) {
				if (count > S->top + 1) {
					count = S->top + 1;
					for (i = 0; i < count; i++) {
						mindist[i] = S->num[i];
					}
				}
				printf("%s", G->vex[S->num[0]]);
				for (i = 1; i <= S->top; i++) {
					printf("-->%s", G->vex[S->num[i]]);
				}
				printf("\n");
			}
		}
	}
	printf("\n\n中转次数最少的路径如下：\n");
	for (i = 0; i < count; i++) {
		if (i == 0) {
			printf("%s", G->vex[mindist[i]]);
		}
		else {
			printf("-->%s", G->vex[mindist[i]]);
		}
	}
	printf("\n\n");
	getchar();
	getchar();
}

void Dijkstra(AdjMatrix * G, int start, int dist[], int path[][MAXVEX])         //求起点到所有点的最短路径
{
	int mindist, i, j, k, t = 1;
	for (i = 1; i <= G->vexnum; i++) {
		dist[i] = G->arcs[start][i];
		if (G->arcs[start][i] != INFINITY) {
			path[i][1] = start;
		}
	}

	for (i = 2; i <= G->vexnum; i++) {
		mindist = INFINITY;
		for (j = 1; j <= G->vexnum; j++) {
			if (!path[j][0] && dist[j] < mindist) {
				k = j;
				mindist = dist[j];
			}
		}
		if (mindist == INFINITY) {
			return;
		}
		path[k][0] = 1;
		for (j = 1; j <= G->vexnum; j++) {
			if (!path[j][0] && G->arcs[k][j] < INFINITY && dist[k] + G->arcs[k][j] < dist[j]) {
				dist[j] = dist[k] + G->arcs[k][j];
				t = 1;
				while (path[k][t] != 0) {
					path[j][t] = path[k][t];
					t++;
				}
				path[j][t] = k;
				path[j][t + 1] = 0;
			}
		}
	}
}

void displayShortestPath(AdjMatrix * G)                 //显示两地之间最短路径
{
	system("cls");
	char str1[30], str2[30];
	int start, end, dist[MAXVEX], i = 1;
	printf("请输入起点和终点，中间用空格隔开：");
	scanf(" %s %s", str1, str2);
	start = getVexNo(G, str1);
	end = getVexNo(G, str2);
	if (start == -1 || end == -1) {
		printf("该地点不存在!任意键返回……");
		getchar();
		getchar();
		return;
	}
	int path[MAXVEX][MAXVEX] = { 0 };
	Dijkstra(G, start, dist, path);
	while (path[end][i]) {
		printf("%s-->", G->vex[path[end][i]]);
		i++;
	}
	printf("%s\n", G->vex[end]);
	getchar();
	getchar();
}

void addNewAddressPath(AdjMatrix * G)
{
	char str[30];
	int vexnum;
	int num1, i;
	int distance;
	printf("请输入地点名：");
	scanf(" %s", str);
	vexnum = G->vexnum;
	G->vexnum++;
	printf("请输入地点的介绍：");
	scanf(" %s", G->info[G->vexnum]);
	vexnum++;
	strcpy(G->vex[vexnum], str);
	for (i = 1; i <= G->vexnum; i++) {
		G->arcs[vexnum][i] = INFINITY;
		G->arcs[i][vexnum] = INFINITY;
	}
	printf("请输入与该地点有路径的地点和它们之间的距离（中间用空格隔开，0 0 代表结束输入）：\n");
	while (1) {
		scanf(" %s %d", str, &distance);
		if (!strcmp(str, "0")) {
			break;
		}
		num1 = getVexNo(G, str);
		if (num1 == -1) {
			printf("该地点不存在！按任意键返回……");
			getchar();
			getchar();
			return;
		}
		else {
			G->arcs[vexnum][num1] = distance;
			G->arcs[num1][vexnum] = distance;
		}
	}
	WriteFileAdjMatrix(G);
}

void delOldAddress(AdjMatrix * G)
{
	char str[30];
	printf("输入要删除的地点：");
	scanf(" %s", str);
	int num;
	num = getVexNo(G, str);
	if (num == -1) {
		printf("该地点不存在！！任意键返回……");
		getchar();
		getchar();
		return;
	}
	int i, j;
	for (i = num; i <= G->vexnum - 1; i++) {
		strcpy(G->vex[i], G->vex[i + 1]);
		strcpy(G->info[i], G->info[i + 1]);
	}

	for (i = num; i <= G->vexnum - 1; i++) {
		for (j = 1; j <= G->vexnum; j++) {
			G->arcs[i][j] = G->arcs[i + 1][j];
		}
	}
	for (j = num; j <= G->vexnum - 1; j++) {
		for (i = 1; i <= G->vexnum - 1; i++) {
			G->arcs[i][j] = G->arcs[i][j + 1];
		}
	}
	G->vexnum--;
}

void delOldPath(AdjMatrix * G)
{
	system("cls");
	char str1[30], str2[30];
	int num1, num2;
	printf("请输入路径的起点和终点用空格隔开：");
	scanf(" %s %s", str1, str2);
	num1 = getVexNo(G, str1);
	num2 = getVexNo(G, str2);
	if (num1 == -1) {
		printf("起点不存在！任意键返回……");
		getchar();
		getchar();
		return;
	}
	else if (num2 == -1) {
		printf("终点不存在！任意键返回……");
		getchar();
		getchar();
		return;
	}
	else if (G->arcs[num1][num2] == INFINITY) {
		printf("该路径不存在！任意键返回");
		getchar();
		getchar();
		return;
	}
	else {
		G->arcs[num1][num2] = INFINITY;
	}
	return;
}

int main(void)
{
	AdjMatrix * G;
	G = (AdjMatrix *)malloc(sizeof(AdjMatrix));
	ReadFileCreateAdjMatrix(G);
	menu(G);
}

标签：vexnum,AdjMatrix,int,校园,C语言,++,printf,导航,getchar
From： https://blog.csdn.net/zeyeqianli/article/details/140710847

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