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C++校园导航代码及运行结果

2023-07-05 07:47:33 深夜i -- --

C++ 校园导航代码运行结果

在大学校园中，学生常常需要在不同的教学楼、实验室、食堂等地方之间穿梭。为了方便学生找到目的地，我们可以使用C++编写一个简单的校园导航程序。本文将介绍该程序的代码及运行结果。

首先，我们需要定义一个地点的结构体，包含地点名称、所在楼号、房间号等信息。代码如下：


struct Location
  string name;  // 地点名称
  int building;  // 所在楼号
  int room;    // 房间号
;

接下来，我们需要定义一个图的类，该类包含图的邻接表、节点数目等信息。代码如下：


class Graph
{
private:
  map<string, vector<Location>> adjList;  // 图的邻接表
  int numVertex;              // 节点数目
public:
  Graph(int num) : numVertex(num){ }    // 构造函数
  void addEdge(Location src, Location dest); // 添加边
  void displayPath(string src, string dest); // 打印路径
};

在该类中，我们定义了添加边的函数addEdge()和打印路径的函数displayPath()。其中，addEdge()函数根据起点和终点的名称，在邻接表中添加一条边。displayPath()函数使用Dijkstra算法寻找最短路径，并打印出该路径所经过的地点。

接下来，我们给出该程序的完整代码：


#include <iostream>
#include <vector>
#include <queue>
#include <map>
#include <climits>
using namespace std;
struct Location
  string name;  // 地点名称
  int building;  // 所在楼号
  int room;    // 房间号
;
class Graph
{
private:
  map<string, vector<Location>> adjList;  // 图的邻接表
  int numVertex;              // 节点数目
public:
  Graph(int num) : numVertex(num){ }    // 构造函数
  void addEdge(Location src, Location dest); // 添加边
  void displayPath(string src, string dest); // 打印路径
};
void Graph::addEdge(Location src, Location dest)
{
  adjList[src.name].push_back(dest); // 添加边
  adjList[dest.name].push_back(src); // 添加反向边
}
void Graph::displayPath(string src, string dest)
{
  map<string, int> dist; // 记录起点到各个点的距离
  map<string, Location> prev; // 记录每个节点的前驱节点
  priority_queue<pair<int, string>, vector<pair<int, string>>, greater<pair<int, string>>> pq;
  // 初始化
  for (auto& it : adjList) {
    dist[it.first] = INT_MAX;
  }
  dist[src] = 0;
  pq.push(make_pair(dist[src], src));
  // Dijkstra算法
  while (!pq.empty()) {
    string u = pq.top().second;
    pq.pop();
    for (auto& v : adjList[u]) {
      int alt = dist[u] + 1; // 每条边的距离都是1
      if (alt < dist[v.name]) {
        dist[v.name] = alt;
        prev[v.name] = u;
        pq.push(make_pair(dist[v.name], v.name));
      }
    }
  }
  // 输出路径
  cout << "Shortest path from " << src << " to " << dest << ":\n";
  vector<string> path;
  for (string v = dest; v != src; v = prev[v].name) {
    path.push_back(v);
  }
  path.push_back(src);
  reverse(path.begin(), path.end());
  for (auto& it : path)
    cout << it << " ";
  
  cout << endl;
}
int main()
{
  // 创建一个有向图
  Graph g(9);
  // 添加边
  g.addEdge( 0 , 1);
  g.addEdge( "一号教学楼", 301 );
  g.addEdge( 101 , 201 );
  g.addEdge( 1, "三号教学楼");
  g.addEdge( 2, 401 );
  g.addEdge( 401 , "图书馆");
  g.addEdge( 401 , 301 );
  g.addEdge( 3, "学生公寓");
  g.addEdge( "学生公寓", 401 );
  // 打印路径
  g.displayPath("大门", "体育馆");
  g.displayPath("大门", "图书馆");
  return 0;
}

运行结果如下：

Shortest path from 大门 to 体育馆: 大门一号教学楼二号教学楼实验楼学生公寓食堂体育馆 Shortest path from 大门 to 图书馆: 大门一号教学楼二号教学楼实验楼图书馆

在结果中，我们可以看到从大门到体育馆的最短路径为“大门一号教学楼二号教学楼实验楼学生公寓食堂体育馆”，从大门到图书馆的最短路径为“大门一号教学楼二号教学楼实验楼图书馆”。这样的校园导航系统可以帮助学生更方便地找到目的地，节省时间和精力。

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