[数据结构大作业]HBU 河北大学校园导航

校园导航实验报告

问题描述：

以我校为例，设计一个校园导航系统，主要为来访的客人提供信息查询。系统有两类登陆账号，一类是游客，使用该系统方便校内路线查询；一类是管理员，可以使用该系统查询校内路线，可对校园景点路线可编辑。

需求分析：

设计学校的平面图，至少包括10个以上景点（场所），每两个景点间可以有不同道路，且路长也可能不同，找出在游人所在景点到其他景点的最短路径，或游人输入的任意两个景点的最短路径。

要求
（1）以图中顶点表示校园内各景点，存放景点名称、代号、简介等信息；以边表示路径，路径权重为路径长度。
（2）为游人提供任意景点相关信息查询。
（3）为游人提供任意景点的问路查询，即任意两个景点之间的最短路径。

4.说明书：

本程序实现了两种身份：游客和管理员

其中，游客无登录密码，因为其只有查询功能，谁来查询都一样

查询内容包括：任意两点间距离和某个景点的相关信息

管理员登录密码为：jiangzhiyu

除游客包括的功能外，还包括增删节点，增删路径，修改景点简介

5.功能实现：

邻接矩阵保存图

每个景点用一个结构体保存其名字和简介

用哈希表将景点和编号连起来

用Floyd算法实现求解多源多汇最短路

6.调试与解决问题

将所有输入都输入字符串，虽然数字需要在进一步进行转换，但是这样程序健壮性就得以保证。

最短路问题解决较为简单，大部分时间在增加程序健壮性了。

7.源代码：

#include<bits/stdc++.h>

using namespace std;

const int N = 110;

//存图

int idx=12;//当前有多少景点

int g[N][N];

int gc[N][N];



//存景点

struct scenic_spot {

      string name;

      //相关信息

      string introduction;

}spot[N];

map<string, int> mp;

//初始化图中点的信息

void Init_scenic() {

      spot[1].name = "体检中心";

      spot[2].name = "操场";

      spot[3].name = "校门北口";

      spot[4].name = "银杏景观";

      spot[5].name = "邯郸音乐厅";

      spot[6].name = "图书馆";

      spot[7].name = "餐厅";

      spot[8].name = "网计学院";

      spot[9].name = "信息学部";

      spot[10].name = "花园景观";

      spot[11].name = "校门东口";

      spot[12].name = "校门南口";

      for (int i = 1; i <= idx; i++)mp[spot[i].name] = i;

      spot[1].introduction = "虽然是体检中心，但我感觉都没怎么去过";

      spot[2].introduction = "风雨操场，新建的体育馆特别棒";

      spot[3].introduction = "用来连接教学区和生活区";

      spot[4].introduction = "秋天落叶非常美，一定要来看看";

      spot[5].introduction = "没去过，不知道";

      spot[6].introduction = "很大很豪华，学习氛围超级好，很适合学习";

      spot[7].introduction = "三层餐厅，尚饮食堂";

      spot[8].introduction = "网计学院yyds";

      spot[9].introduction = "没去过";

      spot[10].introduction = "挺好看的，就是离得有点远";

      spot[11].introduction = "现在也用来连接教学区和生活区了";

      spot[12].introduction = "正门口哦";

}



//初始化图

void Init_Map() {

      memset(g, 0x3f, sizeof g);

      g[1][2] = 350, g[2][3] =200, g[3][4] =100, g[1][5] =200, g[2][5] =480, g[5][6] =400;

      g[2][6] = 280, g[3][7] =100, g[4][7] =100, g[5][8] =500, g[5][9] =500, g[9][10] =150;

      g[6][10] = 160, g[6][11] =300, g[10][11] =200, g[7][11] =100, g[8][12] =400;

      g[9][12] = 400, g[10][12] =500, g[11][12] =600;



      for (int i = 1; i <= idx; i++)

            for (int j = 1; j <= idx; j++) { if (g[i][j] != 0x3f3f3f3f)g[j][i] = g[i][j]; if (i == j)g[i][j] = 0; }

}



//初始化多源最短路

void Init_MinMap() {

      for (int i = 1; i <= idx; i++)

            for (int j = 1; j <= idx; j++) gc[i][j] = g[i][j];



      for (int k = 1; k <= idx; k++)

            for (int i = 1; i <= idx; i++)

                  for (int j = 1; j <= idx; j++)

                       gc[i][j] = min(gc[i][j], gc[i][k] + gc[k][j]);

}



//查询任意两点间距离

void check_two() {

      fflush(stdin);

      cout << "请输入您的起点：" << endl;

      string s1, s2;

      getline(cin, s1);

      while (mp.count(s1) == 0) {

            cout << "您输入的景点不存在，请重新输入：" << endl;

            getline(cin, s1);

      }

      cout << "请输入您的终点：" << endl;

      getline(cin, s2);

      while (mp.count(s2) == 0) {

            cout << "您输入的景点不存在，请重新输入：" << endl;

            getline(cin, s2);

      }

      if (gc[mp[s1]][mp[s2]] == 0x3f3f3f3f)cout << "此两点不互通" << endl;

      else cout << "最短距离为：" << gc[mp[s1]][mp[s2]] << endl;

}



//查询某个节点的信息

void query() {

      cout << "请输入您感兴趣的景点：" << endl;

      string s;

      getline(cin, s);

      while (mp.count(s) == 0) {

            cout << "地图中没有这个景点！重新输入：" << endl;

            getline(cin, s);

      }

      int x = mp[s];

      bool fg = true;

      for (int i = 1; i <= idx; i++) {

            if (i == x)continue;

            if (g[x][i] != 0x3f3f3f3f) {

                  if (fg) {

                       fg = false;

                       cout << "与该景点相邻的景点有：" << endl;

                       cout << spot[i].name << " 相距" << g[x][i] << "米" << endl;

                  }

                  else {

                       cout << spot[i].name << " 相距" << g[x][i] << "米" << endl;

                  }

            }

      }

      if (spot[x].introduction.size() != 0) {

            cout << "简介：" << endl;

            cout << spot[x].introduction << endl << endl;

      }

      else cout << "无简介" << endl;



}



//判断是否继续

bool goon() {

      string s;

      getline(cin, s);

      while (s.size() != 1 || s[0] - '0' != 1 && s[0] - '0' != 2) {

            cout << "请输入1或者2，不要捣乱！" << endl;

            getline(cin, s);

      }

      if (s[0] - '0' == 1)return true;

      return false;

}



//增加一个点

void add_spot() {



      cout << "请输入您要加入的景点名称：" << endl;

      string s;

      getline(cin, s);

      while (s.size()==0) {

            cout << "输入不能为空" << endl;

            getline(cin, s);

      }

      while (mp.count(s) != 0) {

            cout << "这个景点我们已经添加过了！重新输入：" << endl;

            getline(cin, s);

      }

      mp[s] = ++idx;

      spot[idx].name = s;

      cout << "接下来请您输入与此景点直接相连的景点名称及路径长度(注意：名称和长度输入完各自按回车)" << endl;

      cout << "如果您输入完了，请输入“no”" << endl;

      string s1="";

      int dist=0;

      getline(cin, s1);

      while (s.size() == 0) {

            cout << "输入不能为空" << endl;

            getline(cin, s);

      }

      while (s1 != "no") {

            if (mp.count(s1) == 0) {

                  cout << "这个景点名称错误，它并没有出现在已有地图中，请您重新输入：" << endl;

                  getline(cin, s1);

                  continue;

            }

            string ss;

            getline(cin, ss);

            bool st = true;

            while (true) {

                  if (ss.size() == 0) { getline(cin, ss); continue; }

                  for (int i = 0; i < ss.size(); i++)if (!isdigit(ss[i]))st = false;

                  if (st)break;

                  else {

                       cout << "请输入一个整数：" << endl;

                       st = true;

                       getline(cin, ss);

                  }

            }

            for (int i = 0; i <ss.size(); i++) {

                  dist *= 10;

                  dist += ss[i] - '0';

            }

            g[mp[s1]][idx] = g[idx][mp[s1]] = dist;

            cout << "新路径添加成功,请继续" << endl;

            getline(cin, s1);

      }

      Init_MinMap();

}



//删除一个点

void del_spot() {

      fflush(stdin);

      cout << "请输入您要删除的景点名称：" << endl;

      string s;

      getline(cin, s);

      while (mp.count(s) == 0) {

            cout << "地图中没有这个景点！重新输入：" << endl;

            getline(cin, s);

      }

      int x = mp[s];

      for(int i=1;i<=idx;i++)

            for (int j = 1; j <= idx; j++) {

                  if (i == x || j == x)g[i][j] = 0x3f3f3f3f;

            }

      Init_MinMap();

      mp.erase(s);

}



//增加一条路径

void add_road() {

      fflush(stdin);

      cout << "请输入您要增加路径的起点：" << endl;

      string s1,s2;

      getline(cin, s1);

      while (mp.count(s1) == 0) {

            cout << "地图中没有这个景点！重新输入：" << endl;

            getline(cin, s1);

      }

      cout << "请输入您要增加路径的终点：" << endl;

      getline(cin, s2);

      while (mp.count(s2) == 0) {

            cout << "地图中没有这个景点！重新输入：" << endl;

            getline(cin, s2);

      }

      if (g[mp[s1]][mp[s2]] != 0x3f3f3f3f) {

            cout << "地图中已有路径，是否覆盖？" << endl;

            cout << "1.覆盖   2.重新选择景点" << endl;

           

            if (goon()) {

                  cout << "请输入路径长度：" << endl;

                  int dist;

                  cin >> dist;

                  g[mp[s1]][mp[s2]] = g[mp[s2]][mp[s1]] = dist;

            }

            else { system("cls");  add_road(); }

      }

      else {

            cout << "请输入路径长度：" << endl;

            int dist;

            cin >> dist;

            g[mp[s1]][mp[s2]] = g[mp[s2]][mp[s1]] = dist;

      }

}



//删除一条路径

void del_road() {

      fflush(stdin);

      cout << "请输入您要删除路径的起点：" << endl;

      string s1, s2;

      getline(cin, s1);

      while (mp.count(s1) == 0) {

            cout << "地图中没有这个景点！重新输入：" << endl;

            getline(cin, s1);

      }

      cout << "请输入您要删除路径的终点：" << endl;

      getline(cin, s2);

      while (mp.count(s2) == 0) {

            cout << "地图中没有这个景点！重新输入：" << endl;

            getline(cin, s2);

      }

      g[mp[s1]][mp[s2]] = 0x3f3f3f3f;

}



//修改某个点的简介

void Modify() {

      cout << "请问您想修改哪个节点的简介？" << endl;

      string s, s1;

      getline(cin, s);

      while (mp.count(s) == 0) {

            cout << "地图中没有这个景点！重新输入：" << endl;

            getline(cin, s);

      }

      cout << "请输入其新的简介：" << endl;

      getline(cin, s1);

      spot[mp[s]].introduction = s1;

}



//游客登录

void Visitor() {

      cout << "亲爱的游客，欢迎来到河北大学！我们将为您提供搜索功能" << endl;

      cout << "请问您想查询什么呢？" << endl;

      cout << "1.任意两点间距离    2.某个景点的相关信息" << endl;

      if (goon())check_two();

      else query();

      cout << "请问您还要继续搜索吗？" << endl;

      cout<<"1.继续   2.退出" << endl;

      string s;

      getline(cin, s);

      while (s.size() != 1 || s[0] - '0' != 1 && s[0] - '0' != 2) {

            cout << "请输入1或者2，不要捣乱！" << endl;

            getline(cin, s);

      }

      if (s[0] - '0' == 1) {

            Visitor();

      }

}







//管理员登录

void Admin() {

      cout << "亲爱的管理员：" << endl;

      cout << "请输入您所需的功能：" << endl;

      cout << "1.查询两景点间距离" << endl;

      cout << "2.增加节点" << endl;

      cout << "3.删除节点" << endl;

      cout << "4.增加道路" << endl;

      cout << "5.删除道路" << endl;

      cout << "6.修改已有节点信息" << endl;

      cout << "7.某个景点的相关信息" << endl;

     

      string s;

      getline(cin, s);

      while (s.size() != 1 || s[0] - '0' <= 0 && s[0] - '0' > 6) {

            cout << "请按要求输入，不要捣乱！" << endl;

            getline(cin, s);

      }

      if (s[0] - '0' == 1) {

            check_two();



      }

      else if (s[0] - '0' == 2) {

            add_spot();

      }

      else if (s[0] - '0' == 3) {

            del_spot();

      }

      else if (s[0] - '0' == 4) {

            add_road();

            Init_MinMap();

      }

      else if (s[0] - '0' == 5) {

            del_road();

            Init_MinMap();

      }

      else if (s[0] - '0' == 6) {

            Modify();

      }

      else {

            query();

      }

      cout << "您还要继续吗？" << endl;

      cout << "1.继续   2.退出" << endl;

      if (goon()) {

            system("cls");

            Admin();

      }

}

//登录

void Enroll() {

      cout << "欢迎使用河北大学导航服务" << endl;

      cout << "现在是蒋志宇同学为您导航" << endl;

      cout << "请问您是游客还是管理员：" << endl << "1.游客   2.管理员"<<endl;

      string s;

      getline(cin, s);

      while (s.size() != 1 || s[0] - '0' != 1 && s[0] - '0' != 2) {

            cout << "请输入1或者2，不要捣乱！" << endl;

            getline(cin, s);

      }

      system("cls");

      if (s[0] - '0' == 1) {

            Visitor();

      }

      else {

            cout << "请输入密码：" << endl;

            string s;

            getline(cin, s);

            while (s != "jiangzhiyu") {

                  cout << "密码错误，重新输入：" << endl;

                  getline(cin, s);

            }

            system("cls");

            Admin();

      }





}



int main() {

      //初始化

      Init_scenic();

      Init_Map();

      Init_MinMap();

      //登录

      Enroll();

      return 0;

}