C++基于Floyd算法实现校园导航系统

//文件名'MGraph.h'
//用途：创建邻接矩阵
#include<iostream>
#include<stdlib.h>
using namespace std;
/*
*author:xcy 
*date:2019.6.1 
*/
#define MaxInt 32767 //表示极大值
#define MaxNum 100  //表示最大顶点数
typedef int status;
typedef string VerTexType;  //顶点的数据类型
typedef int ArcType;  //边的权值为整型
typedef struct
{
    VerTexType vexs[MaxNum];   //顶点表
    ArcType arcs[MaxNum][MaxNum];   //邻接矩阵
    int vexnum,arcnum;//当前的点和边数
    char name[MaxNum];
}AMGraph;

status CreateMap(AMGraph &G)//地图的创建 
{
    G.vexnum=10; 
    G.arcnum=13;
    G.vexs[0]="北门";
    G.vexs[1]="下沉广场";
    G.vexs[2]="青年公寓";
    G.vexs[3]="齐贤广场";
    G.vexs[4]="15教";
    G.vexs[5]="菜鸟驿站";
    G.vexs[6]="汇森楼";
    G.vexs[7]="图书馆";
    G.vexs[8]="体育馆";
    G.vexs[9]="南苑餐厅";
    
    for(int i=0;i<MaxNum;i++)//初始化所有顶点之间距离 
    {
        for(int j=0;j<MaxNum;j++)
        {
            G.arcs[i][j] = MaxInt;
        }
    }
    //各顶点之间距离
    G.arcs[0][1] = G.arcs[1][0] = 300;    
    G.arcs[0][2] = G.arcs[2][0] = 600;    
    G.arcs[1][2] = G.arcs[2][1] = 200;    
    G.arcs[2][3] = G.arcs[3][2] = 600;    
    G.arcs[2][6] = G.arcs[6][2] = 1000;
    G.arcs[3][4] = G.arcs[4][3] = 100;    
    G.arcs[3][6] = G.arcs[6][3] = 800;    
    G.arcs[4][5] = G.arcs[5][4] = 100;    
    G.arcs[4][8] = G.arcs[8][4] = 400;
    G.arcs[5][9] = G.arcs[9][5] = 700;
    G.arcs[6][7] = G.arcs[7][6] = 100;
    G.arcs[7][8] = G.arcs[8][7] = 100;
    G.arcs[8][9] = G.arcs[9][8] = 300;
}

#include<iostream>
#include<stdlib.h>
#include"MGraph.h" 
using namespace std;
/*
*author:xcy 
*date:2019.6.12
*change：使用弗洛依德算法 
*/

int shortPath[MaxNum][MaxNum];//最短路径长度 
int Path[MaxNum][MaxNum];//保存下一个节点 
void ShortestPath_Floyd(AMGraph G)//弗洛依德算法
{
    int i,j,k;
    for(i=0;i<G.vexnum;i++)//循环遍历所有顶点（横列） 
    {
        for(j=0;j<G.vexnum;j++)//循环遍历所有顶点（竖列）
        {
            shortPath[i][j]=G.arcs[i][j];//保存权值 
            if(shortPath[i][j]<MaxInt&&i!=j) 
                Path[i][j]=j;//保存下一个顶点下标 
            else Path[i][j]=-1;
        }
    }
    //算法核心语句 
    for(k=0;k<G.vexnum;k++)//遍历所有点（作为中点） 
    {
        for(i=0;i<G.vexnum;i++)//遍历行 
        {
            for(j=0;j<G.vexnum;j++)//遍历列 
            {
                //松弛操作 如果经历k点距离小于两点之间距离，选择经过k点的路线 
                if(shortPath[i][k]+shortPath[k][j]<shortPath[i][j])
                {
                    shortPath[i][j]=shortPath[i][k]+shortPath[k][j];
                    Path[i][j]=Path[i][k];//更新操作 
                }
            }
        }
    }
}

void math()//次级界面
{
    int a,b,i,j,k,m,n;
    AMGraph G;
    CreateMap(G);
    ShortestPath_Floyd(G);    //弗洛依德算法
    cout<<"1.北门 2.下沉广场 3.青年公寓 4.齐贤广场 5.15教"<<endl;
    cout<<"6.菜鸟驿站 7.汇森楼 8.图书馆 9.体育馆 10.南苑餐厅"<<endl;
    cout<<"输入起点的序号"<<endl;
    cin>>a;
    cout<<"输入终点的序号"<<endl;
    cin>>b;
    m=a-1;
    n=b-1;
    cout<<"最短路径："<<shortPath[m][n]<<"米"<<endl;
    cout<<"路径为："<<G.vexs[m];
    k=Path[m][n];
    while(k!=n)
    {
        cout<<" -> "<<G.vexs[k];
        k=Path[k][n];
    }
   cout<<" -> "<<G.vexs[n]<<endl;

}
void scence()//显示地图 
{
    cout<<"\t\t--------------------------------------------------------"<<endl;
    cout<<"\t\t|       北门                                           |"<<endl; 
    cout<<"\t\t|                                                      |"<<endl;
    cout<<"\t\t|  下沉                                                |"<<endl;
    cout<<"\t\t|  广场           青年                                 |"<<endl;
    cout<<"\t\t|                 公寓                                 |"<<endl;
    cout<<"\t\t|                                                      |"<<endl;
    cout<<"\t\t|                                   菜鸟               |"<<endl;
    cout<<"\t\t|                          15教     驿站               |"<<endl;
    cout<<"\t\t|                                                      |"<<endl;
    cout<<"\t\t|                    齐贤广场                          |"<<endl;
    cout<<"\t\t|                                               南苑   |"<<endl;
    cout<<"\t\t|                                               餐厅   |"<<endl;
    cout<<"\t\t|               汇森楼                                 |"<<endl;
    cout<<"\t\t|                         图书馆    体育馆             |"<<endl;
    cout<<"\t\t--------------------------------------------------------"<<endl;
}

void Gui()//主界面
{
    char a;
    cout<<"\t\t\t┌--------------------------------┐"<<endl;
    cout<<"\t\t\t│                                │"<<endl;
    cout<<"\t\t\t│   欢迎使用南工校园导航系统     │"<<endl;
    cout<<"\t\t\t│                                │"<<endl;
    cout<<"\t\t\t│--------------------------------│"<<endl;
    cout<<"\t\t\t│      1. 查看校园全貌           │"<<endl;
    cout<<"\t\t\t│      2. 计算最短路径           │"<<endl;
    cout<<"\t\t\t│      3. 退出导航系统           │"<<endl;
    cout<<"\t\t\t└--------------------------------┘"<<endl;
    while(true){
    cout<<"\t\t\t输入要操作的序号(1-3):";
        cin>>a;
        (int)a;
        if(a>'0'&&a<='3')
            switch(a)
            {
                  case '1': scence(); break;
                  case '2': math(); break;
                  case '3': cout<<"\t\t\t感谢您的使用！";exit(0);break;
              }
          else cout<<"\t\t\t请输入1-3!!"<<endl; 
    }   
}

int main()
{
    Gui();
}