城市通信网络建设系统Word文件下载.docx
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(1)函数:
使用户更清晰看到程序的主体,使得程序界面更为直观。
程序如下:
()初始界面
{
("
\n"
);
…………最小生成树的应用…………\n"
…………通信网络建设问题………\n"
………………董卓琴1.0\n"
\n"
;
1.输入通信网络基本信息并将信息存储到文件中\n"
2.将网络基本信息显示到屏幕上\n"
3.用算法算出最短路径,并将结果存储
到文件中\n"
4.用算法算出最短路径,并将结果存储到文件中\n"
5.退出\n"
\t\t\t请输入您要选择的选项(1-5):
}
(2)函数:
为用户提供了方便,用户可以通过按数字键来选择相应的功能。
()控制选项函数
{
G=();
c;
();
>
>
c;
(c)
(c)
{
1:
("
"
1b"
\n\t\t*****************欢迎使用**********************"
\"
\n*********************************************************************************"
(G);
();
>
;
2:
1c"
\t\t\t下面显示的是通信网络的基本信息\n"
\n\t\t\t按任意键返回\n"
3:
1e"
([0]);
\t\t*******结果存入中,按任意键返回***********\n"
4:
1d"
5:
}
}
3.模块设计
3.1模块设计
系统主要包含主程序模块和其它操作模块。
其调用关系如下图所示。
3.2系统子模块及其功能设计
本系统共设计了5个子模块,各程序的函数名及功能说明如下:
(1)(G);
创建图模块
(2)(G);
存储图模块
(3)(G);
输出图模块
(4)(G);
算法求最小生成树模块
算法的基本思想是:
1、若网络G的边数1,则G即为所求的最小生成树,否则,一定有e>
1.
2、将网络的e条边按权值自小到大顺序排列。
3、将网络G中的边都去掉,只留下n个孤立顶点作为初始的最小生成树T,再按边的排放顺序逐个考察,若与当前E(T)中的边不构成圈,便将它加入到边集E(T),直至E(T)中边数满1为止。
(5)(G);
算法是另一种求最小生成树的方法,它的基本思想是按权值局部最小逐次将顶点和边加入到T中,直至V(T)满n个顶点为止。
算法步骤为:
1、设最小生成树T的V(T)和E(T)均为空。
2、从顶点集V(G)中任取一顶点加到顶点集V(T)中。
3、在与V(T)中各顶点相关的所有边中,取一条权值最小的边(),其中,包含于V(T),包含于V(T)。
4、()加入到E(T)中,将顶点加入到V(T)中。
5、若V(T)已满n个顶点,则算法终止,否则转步骤(3)。
3.3系统模块之间的调用关系
系统的5个子模块之间的主要调用关系如下图所示:
4.详细设计
4.1数据结构设计
系统采用邻接矩阵存储信息,定义如下:
图的数据结构
建立图
()
(,0,);
[]城市名称
网络条数
;
图的当前顶点数(城市总数)
图的当前弧数(网络总数)
};
记录从顶点集U到的代价最小的边的辅助数组定义
辅助数组
=0;
当前点
权值
}[];
(,0,1024);
[1024];
};
*=[20];
若G中存在顶点u,则返回该顶点在图中位置;
否则返回-1。
<
(u)
{
i;
(i=0;
i<
)
((u,[i])0)
i;
-1;
4.2系统主要模块设计
4.2.1函数
1)创建邻接矩阵以存储图的内容。
2)填充矩阵,即输入城市间网络的状况,以方便使用算法或算法求
出最经济的架设方法。
程序如下:
采用数组(邻接矩阵)表示法,构造无向网G。
()
i=0,j=0,k=0,w=0;
路径的两个节点
\n\n\t\t*************建立城市间网络信息**********"
请输入城市的总数:
);
请输入城市间的网络数:
请输入个城市的名称(<
个字符):
(0<
)构造顶点向量
[i]);
)初始化邻接矩阵
)
[i][j]=65535;
65535为无穷大
("
请输入条网络的两个城市信息城市1和城市2
的距离(以空格作为间隔):
{
"
输入城市1城市2名称及其距离
(G,);
定位权值位置
[i][j][j][i];
对称
G;
4.2.2函数
1)为了避免每次都重复输入信息,用文件存储图的内容。
2)如果没有文件则建立文件,并把图的内容存储到文件中。
3)如果文件存在,则从文件中读取图的内容到内存,以便完成其他操作。
(G)输入内容存储在
*;
"
(G);
("
(,"
存城市树
存网络数
(0<
(,"
\t\n"
[i])存城市名称
)存储邻接矩阵
(0<
([i][j])
{
[i][j]=0;
到它自己
(,"
[i],[j],[i][j]);
}
();
<
存储成功!
。
输入任意键返回."
c=();
从文件中读取网的信息存到内存中
\t\t*******正在读取文件中....***********\n"
);
[1024];
(0;
i<
(,1023,);
([i]);
)
{
(,"
n=0;
[1024];
(,0,1024);
([n]'
_'
[n]=[n];
;
([],);
;
=0;
[]=[n];
([1],);
\0'
X=1;
(n=1;
n>
=0;
=0;
([n])
{
'
0'
:
=0;
;
1'
=1;
2'
=2;
3'
=3;
4'
=4;
5'
=5;
6'
=6;
7'
=7;
8'
=8;
9'
=9;
}
*X;
X=X*10;
[i][j]=;
}
\t\t*******读取成功...\t***********\n"
4.2.3函数
函数完成输出功能,将内存中图的内容输出到屏幕上
(G)将输入的网络基本信息打到屏幕上
城市总数\t"
网络条数\n"
城市名称:
(0;
[i];
各个城市间的距离:
距离公里\n"
[][][i][j]);
<
c=();
4.2.4函数
用算法求出最小生成树,即最经济的假设方案
(G)结果存储在
[];
000[a][b];
[i];
最短网络路径为:
(k<
1)
)从[i][j]中找到权值最小的
(1<
([i][j]<
[i][j]中存最小权值
([a][b])如果a和b值不同则输出
("
\t距离\n"
[a][b][a][b])输出生成树各边
[a][b]);
(0<
)输出后变成相同值,下次将不会输出
([i][b])
[i][a];
[a][b][b][a]=65535;
输出过的权值变为最大值
4.2.5函数
用普里姆算法从第u个顶点出发构造网G的最小生成树T,输出T的各条边
(u)结果存储在中
0;
)辅助数组初始化
([j]);
[j][k][j];
[k]0;
初始{u}
(1<
)选择其余1个顶点
求出T的下一个结点:
第K顶点
()\n"
[k][k]);
输出生成树的边
[k]0;
第K顶点并入U集
([k][j]<
[j])新顶点并入U集后重新选择最小边
([j][k]);
[j][k][j];
5.调试分析
系统主界面运行如图1所示。
各子功能测试运行结果如下:
运行程序,出现欢迎界面,见下图:
5.1城市间网络信息的建立
5.2显示通信网络的基本信息
5.3查询最短网络路径
6.用户使用说明
1、运行程序,出现欢迎界面;
2、按1进入输入系统,如果文件没有存储城市网络内容,则由用户从键盘读入,读入后自动保存到文件中,按任意键即可返回欢迎界面;
3、如果文件内已经存储了城市网络内容,则显示文件已保存到文件中,按任意键返回;
4、输入2可以在屏幕上输出存储在文件内的城市间网络信息,显示完毕后按任意键可返回欢迎见面;
5、按3和4分别可实现算法和算法求出最小生成树,即最低经济代价建设通信网络(距离最短的最经济),显示完毕后按任意键返回欢迎界面;
6、按5退出程序。
7.参考文献
《数据结构理论与实践》杨永斌(核心算法算法以及算法来源于此)
《数据结构(C语言)实践教程》胡元义
《数据结构》严蔚敏、吴伟民
《课程设计案例精选与编程指导》陈清华、朱红
8.对所设计的软件进行自我评价,如创新点、未解决的问题等情况说明:
1、对图的逻辑结构及存储结构有了更深刻的认识;
2、对算法和算法亦有了更深刻的认识;
3、了解并掌握数据结构与算法的设计方法,具备初步的独立分析和设计能力,深入了解了模块化的程序设计步骤;
4、算法应该用堆排序然后再找路径,但未能实现;
5、输入方面如果没有将网络信息存入文件,由键盘输入信息时,如果手误输错了无法更改,只能重新输入,而且如果输入中文,最后显示时会出现乱码,只能用英文输入;
6、算法的实现仍有问题,结果存在错误,而且只能实行到第三步,到第四步时会出现程序关闭的提醒;
9、程序源代码:
20最大顶点个数
3顶点字符串的最大长度+1
[][];
[]邻接矩阵的数据结构
[]城市名称
网络条数
;
=0;
i;
i;
-1;
i=0,j=0,k=0,w=0;
[i][j]=65535;
请输入条网络的两个城市信息城市1和城市2的距离(以空格作为间隔):
(G,);
[i][j][j][i];
G;
c=();
从文件中读取网的信息存到内存中
[1024];
n=0;
[1024];
X=1;
'
=0;
=1;
=2;
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- 城市 通信 网络 建设 系统