c++數據結構圖論創建一個導航圖，實現基本功能

此段代碼有兩個函數在用的時候得注意一下
myswitch函數中的一些變量的定義應當隨文件輸入的地點的數量而改變
creaud函數來創建一個圖，里面調用到兩個文件輸入，自己得進行創建

#include <iostream>
#include<fstream>
#include<stack>
#include<iomanip>
#define mvnum 50
#define maxint 32767   
typedef int status;
using namespace std;
typedef struct
{
int point;  //地點的索引
string number;   //地點編碼，可以再文件中隨便設置后讀入
string placename;  //地點的名稱
string introduction;   //地點的相關介紹
 
}vex;
typedef struct
{
int realweight;   //圖的權值，即地點之間的真實距離
int virtualize;   //用來存放輸出為0和距離的矩陣而已
}arc;
typedef struct
{
vex vexs[mvnum]; //0下標不用 
arc arcs[mvnum][mvnum];
int vexnum,arcnum;
string title[4];
}Amgraph;
status locatvex(Amgraph G,int place)
{
for(int i=1;i<=G.vexnum;i++)
{
if(G.vexs[i].point==place)
{
return i;
}
}
}
status creatudn(Amgraph &G) //創建圖  這個函數是最重點的函數，要求自己建造一個圖，並構建兩個文件，分別存放地點和地點之間的聯系距離
　　　　　　　　　　　　　　　　　　只要數據輸入了，其他函數都能夠通用。
{
fstream file;
file.open("place.txt");
if(!file)
{
cout<<"open error"<<endl;
}
int i=1;
file>>G.title[0]>>G.title[1]>>G.title[2]>>G.title[3];

while(!file.eof())   //此處在插入數據是一個重點，使用一個txt文件存放對應的數據，用空格隔開，分行存放數據，后通過文件流傳值給
　　　　　　　　　　　　　　G.vexs[i].point （地點的索引，從1開始，有n個地點就一直到n）  G.vexs[i].number（地點的一個代碼編號）  
　　　　　　　　　　　　　　G.vexs[i].placename（地點的名稱）    G.vexs[i].introduction（地點的相關介紹）

//格式是這樣子的

　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　

{
file>>G.vexs[i].point>>G.vexs[i].number>>G.vexs[i].placename>>G.vexs[i].introduction;
i++;
}
file.close();

file.open("path.txt");   
if(!file)
{
cout<<"error open"<<endl;
}
for(int m=1;m<=G.vexnum;m++) //初始化，必須有 
{
for(int n=1;n<=G.vexnum;n++)
{
G.arcs[m][n].realweight=maxint;
G.arcs[m][n].virtualize=0;
}
}
int place1,place2,distance,pos1,pos2;

while(!file.eof())     //讀取輸入另一個存放路勁和長度的文件，文件里面每一行放着三個數據  分別是 place1的索引，place2的索引，還有兩地的距離
　　　　　　　　　　　　　　　　表示兩地之間有連接並且距離為distance，此處也為一個重點。
　

 

　　　　　　　　　　　

{
file>>place1>>place2>>distance;
pos1=locatvex(G,place1);
pos2=locatvex(G,place2);
G.arcs[pos1][pos2].realweight=G.arcs[pos1][pos2].virtualize=distance;
G.arcs[pos2][pos1].realweight=G.arcs[pos1][pos2].virtualize=distance;
}
file.close();
}
void updategraph(Amgraph &G) //更新圖 ,增加你想加入的東西 
{
int addvex,addarc,i=G.vexnum+1;
cout<<"請輸入要增加的點數目：";
cin>>addvex;
cout<<"請輸入要增加的邊的數目：";
cin>>addarc;
int origanvexnum=G.vexnum; 
G.vexnum=G.vexnum+addvex;
G.arcnum=G.arcnum+addarc;
for(int m=origanvexnum+1;m<=G.vexnum;m++) //給擴展出來的兩列初始化。 
{
for(int n=1;n<=G.vexnum;n++)
{
G.arcs[m][n].realweight=maxint;
G.arcs[n][m].realweight=maxint;
G.arcs[m][n].virtualize=0;
G.arcs[n][m].virtualize=0;
}
}
while(addvex!=0) //增加點 
{
cout<<"請輸入要增加的點的下標,從"<<G.vexnum-addvex+1<<"開始輸入下表，編碼，地點名稱，和介紹 ："; 
cin>>G.vexs[i].point>>G.vexs[i].number>>G.vexs[i].placename>>G.vexs[i].introduction;
i++;
addvex--;
}
int place1,place2,distance;
int pos1,pos2;
while(addarc!=0) //更新的時候用到 
{
cout<<"請輸入要增加的邊的連接的兩個地點的下表以及距離："; 
cin>>place1>>place2>>distance;
pos1=locatvex(G,place1);
pos2=locatvex(G,place2);
G.arcs[pos1][pos2].realweight=G.arcs[pos1][pos2].virtualize=distance;
G.arcs[pos2][pos1].realweight=G.arcs[pos1][pos2].virtualize=distance;
addarc--;
}
} 
void outputgraph(Amgraph G) //輸出圖的所有的相關信息 
{
cout<<G.title[0]<<" "<<G.title[1]<<" "<<G.title[2]<<setw(40)<<G.title[3]<<endl;
for(int i=1;i<=G.vexnum;i++)
{
cout<<G.vexs[i].point<<setw(10)<<G.vexs[i].number<<" "<<G.vexs[i].placename<<setw(40)<<G.vexs[i].introduction<<endl; 
}
cout<<endl;
}
void outputgraphudn(Amgraph G) //輸出鄰接矩陣 
{
for(int i=1;i<=G.vexnum;i++)
{
for(int j=1;j<=G.vexnum;j++)
{
cout<<G.arcs[i][j].virtualize;
if(j!=G.vexnum)
{
cout<<setw(4); 
}
}
cout<<endl;
}
cout<<endl;
cout<<G.arcnum<<endl;
}
void searchplace(Amgraph G) //查找某一地點並且輸出相關的信息 
{
string str;
int tip=0;
cout<<"輸入地點的編號或者地點名稱: ";
cin>>str;
if(str=="0")
{
return ;
}
for(int i=1;i<=G.vexnum;i++)
{
if(str==G.vexs[i].number||str==G.vexs[i].placename)
{
tip=1;
cout<<G.vexs[i].point<<" "<<G.vexs[i].number<<" "<<G.vexs[i].placename<<" "<<G.vexs[i].introduction<<endl; break;

} 
}    
if(!tip&&str!="0")
{
cout<<"沒有找到此地點!!! 提示:按0可退出查詢"<<endl;
return searchplace(G);
}
}
status searchplacepoint(Amgraph G) //找到一個地點的下表 
{
string place;
cout<<"請輸入起始的地點名稱或者編號：";
cin>>place;
int tip=0;
if(place=="0")
{
return 0;
}
for(int i=1;i<=G.vexnum;i++)
{
if(G.vexs[i].number==place||G.vexs[i].placename==place)
{
tip=1;
return i;
}
}
if(!tip&&place!="0")
{
cout<<"未找到該地點!!! "<<endl;
cout<<"提示輸入0可結束搜索"<<endl; 
return searchplacepoint(G);
}
}
bool S[mvnum+1];
int D[mvnum+1];
int Path[mvnum+1];
void shortpath(Amgraph G,int &point1,int tip,int ppoint1=0) //tip是一個標志點 tip為 的時候用於尋找以point1為起始的路徑。 
{    //tip為0時，用於尋找以ppoint為起點的路徑。 
if(tip==1)
{
point1=searchplacepoint(G);
}
else if(tip==0)
{
point1=ppoint1;
}
if(point1==0)
{
return ;
}
int n=G.vexnum;
for(int point2=1;point2<=n;point2++)
{
S[point2]=false;
D[point2]=G.arcs[point1][point2].realweight; //初始化其他點point2到point1這一點的權值，沒有路徑則為無窮大。
if(D[point2]<maxint)
{
Path[point2]=point1; //將每一個與point1存在直接相連的店的Path設為point1 ，沒有直接相連則設置-1. 
}
else
{
Path[point2]=-1; 
}
} 
S[point1]=true;
D[point1]=0;
//初始化完畢
int min,point3;
for(int i=2;i<=n;i++)
{
min=maxint;
for(int j=1;j<=n;j++)
{
if(D[j]<min&&!S[j])
{
min=D[j];
point3=j; 
} //找出當前的路徑中最小的一段終點是在 point3;
}
S[point3]=true;
for(int j=1;j<=n;j++)
{
if(!S[j]&&G.arcs[point3][j].realweight+D[point3]<D[j]) //判斷是否point3這一點到j這一點的距離和point3到遠點point1的距離之和是否小於j到遠點point1這一點的距離 
{
Path[j]=point3; //假設成立的話修改最短路徑中j的一個點為point3 
D[j]=G.arcs[point3][j].realweight+D[point3]; //修改j到原點point1的距離 
}
} 
}
cout<<"路徑搜索成功！"<<endl;
}
void allshortpath(Amgraph G) 
{
int point1;
shortpath(G,point1,1); 
cout<<G.vexs[point1].placename<<"到其他地點的路徑的最短距離如下"<<endl; 
for(int point4=1;point4<=G.vexnum;point4++)
{
cout<<G.vexs[point1].placename<<"-->"<<G.vexs[point4].placename<<"的距離："<<D[point4]<<endl; 
}
cout<<G.vexs[point1].placename<<"到其他地點的最短路徑如下"<<endl;
for(int point4=1;point4<=G.vexnum;point4++)
{
int point5=point4;
int count=0;
string temp[50];
while(D[point5]!=0) //如果終點 
{
temp[count]=G.vexs[Path[point5]].placename;
point5=Path[point5];
count++;    
}
if(D[point4]==0) //如果終點是原點的話就直接輸出一個原點
{
cout<<G.vexs[point5].placename<<endl; 
}
else
{
for(int i=count-1;i>=0;i--)
{
cout<<temp[i]<<"-->";
}
cout<<G.vexs[point4].placename<<endl; //point4這個點為終點，它的地名沒有存進數組里面，故需要將其輸出,否則失去終點。    
}    //此時不能用point5，因為point5已經改變了。 
}
}
status searchplacepoint(Amgraph G,string place)
{
for(int i=1;i<=G.vexnum;i++)
{
if(G.vexs[i].number==place||G.vexs[i].placename==place)
{
return i;
}
}
}
void errorexcept(Amgraph G,string &place) //排除異常的輸入並且給出重新輸入的機會。 
{
int tip=0;
for(int i=1;i<=G.vexnum;i++)
{
if(G.vexs[i].number==place||G.vexs[i].placename==place)
{
tip=1;
return ;
}
}
if(!tip)
{
cout<<"輸入錯誤，未找到該地點，請重新輸入： ";
cin>>place;
return errorexcept(G,place);
}
}
void twoplacepath(Amgraph G) //查詢兩個地點之間的聯系 
{
string place1,place2;
cout<<"請輸入起始地點: " ;
cin>>place1;
errorexcept(G,place1);
cout<<"請輸入終點: ";
cin>>place2;
errorexcept(G,place2);
int p1,p2,viturized; //viturized是無所謂的變量 
p1=searchplacepoint(G,place1);
p2=searchplacepoint(G,place2);
shortpath(G,viturized,0,p1); //viturized是無所謂的變量。 
cout<<G.vexs[p1].placename<<"-->"<<G.vexs[p2].placename<<"的距離："<<D[p2]<<endl;
int point5=p2;
int count=0;
string temp[50];
while(D[point5]!=0) //將路徑的倒數第一個放進下標為1的數組中，一次放入 
{
temp[count]=G.vexs[Path[point5]].placename;
point5=Path[point5];
count++;
}
for(int i=count-1;i>=0;i--)
{
cout<<temp[i];
cout<<"-->";
}
cout<<G.vexs[p2].placename<<endl; //輸出到達的目的地 
} 
void creatmenu() //創建菜單 
{
cout<<endl;
cout<<"---------------菜單---------------"<<endl;
cout<<"1:創建導航地圖"<<endl;
cout<<"2:輸出地圖的各個地方信息"<<endl;
cout<<"3:輸出地圖的鄰接矩陣"<<endl;
cout<<"4:查找地點的相關信息"<<endl;
cout<<"5:查找某地點到其他所有地點的最短路徑以及距離"<<endl;
cout<<"6:查找兩地點間的信息"<<endl;
cout<<"7:增加地圖地點"<<endl; 
cout<<"0:退出導航系統"<<endl;
cout<<"----------------------------------"<<endl;
cout<<endl;
}
void checkfunction(int &choice) //檢查輸入的功能有沒有錯誤 這個函數也有一部分不能通用的，比如下面邊的數目的定義和定點的數量的定義，53和30，如果上面文件輸入的數目不夠的話得做出適當的改變
{
int tip=0;
for(int i=0;i<=7;i++)
{
if(choice==i)
{
tip=1;
return ;
}
}
if(!tip)
{
cout<<"輸入錯誤，請重新輸入：";
cin>>choice;
}
}
void myswitch()
{
Amgraph G;
G.arcnum=53;
G.vexnum=30;
int choice=1;
while(choice)
{
switch(choice)
{
case 1:creatudn(G);cout<<"創建導航地圖成功"<<endl; break;
case 2:outputgraph(G); break;
case 3:outputgraphudn(G); break;
case 4:searchplace(G);    break;
case 5:allshortpath(G);    break;
case 6:twoplacepath(G); break;
case 7:updategraph(G); break;
default :break;
}
creatmenu();
cout<<"請選擇功能: "; 
cin>>choice;
checkfunction(choice);
if(choice==1)
{
cout<<"已經創建地圖"<<endl;
creatmenu();
cout<<"請重新選擇功能: "; 
cin>>choice;
}

}
if(choice==0)
{
return ;
}
}
int main() 
{
myswitch();
return 0;
}

 

 

G.vexs[i].point