交通咨询系统课程设计

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// 交通咨询系统v1.0 ///
// 作者：钱策 Author by QianCe ///
// 班级 05计算机一班 学号：05205020120 ///
/// mail：sikes000@163.com QQ:185028076 ///
/////////***********************//////////////////////

///////////////////////
//邻接矩阵类

//AdiMatrix.h

#ifndef ADJMATRIX_H
#define ADJMATRIX_H
#include<vector>
#include<string>
using namespace std;

const int MaxValue=100;//最大值
struct EdgeType{
int iDistance;//路程
int iCost; //费用
float fTime; //所花费的时间
};
//城市结构体，包括城市名字以及城市在图中的编号
struct City{
int Number;
char *Name;

};
//交通网络图，有iVexNum个城市，城市之间有iEdgNum条路线，每条路线上的时间路程费用为
//Route[MaxValue][MaxValue]
class AdjMatrix{
public:
//AdjMatrix();//图的初始化，构造函数
AdjMatrix(int n);
int GetVexNum();//取得交通图的城市个数
int GetEdgNum();//取得交通图的路线数目
char* GetCityName (const int i);//通过序号取得城市的名字
int GetCityNum(char* cityname);//通过城市名字取得城市的编号
//EdgeType GetRoute (const int v1,const int v2);
void Check(int &i,int &j);//检查输入的边的序号是否越界，若越界就重输
void CreateGraph();//构造交通图
void PrintGragh();//**************************供测试用
void ShowRouteLength();//向用户显示路程长度
void ShowRouteCost();//向用户显示路程车票
void ShowRouteTime();//向用户显示路程时间
void Dijkstra(int v,int dist[],int path[]);//求一个源点到其他点的最短性质
void DijkstraShortDistance();//一个城市到其他城市的最短距离
void DijkstraLessTime();//一个城市到其他城市的最少时间
void DijkstraLessCost();//一个城市到其他城市的最少花费
void Floyd(int dist[MaxValue][MaxValue],int path[MaxValue][MaxValue]);
//两个点之间的最短性质
void FloydShortDistance();//两个城市之间的最段距离
void FloydLessTime();//两个城市之间的最少时间
void FloydLessCost();//两个城市之间的最少花费
private:
int iVexNum;//顶点数，即城市个数
int iEdgNum;//边数，即城市间的路线
City city[MaxValue];//图的顶点，即城市
EdgeType Route[MaxValue][MaxValue];//各边的权值，即路线的时间费用以及路程
};
#endif

//AdjMatrix.cpp

#include "AdjMatrix.h"
#include<iostream>
using namespace std;
AdjMatrix::AdjMatrix(int n)//初始化有n个顶点的邻接矩阵
{
for(int i=0;i<n;i++)
for(int j=0;j<n;j++)
{
if(i==j)
{
Route[i][j].fTime=0;
Route[i][j].iCost=0;
Route[i][j].iDistance=0;
}
else
{
Route[i][j].fTime=MaxValue;
Route[i][j].iCost=MaxValue;
Route[i][j].iDistance=MaxValue;
}
}
iVexNum=iEdgNum=0;
}

int AdjMatrix::GetVexNum()
{
return iVexNum;
}
int AdjMatrix::GetEdgNum()
{
return iEdgNum;
}
char* AdjMatrix::GetCityName(const int i)//取城市的名字
{
if(i<0||i>iVexNum)
{
cerr<<"参数越界，发生错误了！"<<endl;
exit(1);
}
return city[i].Name;
}

int AdjMatrix::GetCityNum(char* cityname)
{
for(int i=1;i<=iVexNum;i++)
{
if (strcmp(city[i].Name,cityname)==0)
return city[i].Number;
}
cerr<<"您输入的城市有错误"<<endl;

return -1;
}
void AdjMatrix::PrintGragh()//将图打印出来，最初测试之用
{
for(int i=0;i<iVexNum;i++)
{
for(int j=0;j<iVexNum;j++)
{
if(100==Route[i+1][j+1].iDistance)
{
Route[i+1][j+1].iDistance=1000;

}
cout<<Route[i+1][j+1].iDistance<<"/t";

}
cout<<endl;
}
}

void AdjMatrix::Check(int &i,int &j)//检查输入的边的序号是否越界，若越界就重输
{
while(1)
{
if(i<0||i>iVexNum||j<0||j>iVexNum)
cerr<<"参数越界，发生错误了,请重输！"<<endl;
else return;
cin>>i>>j;
}
}
////////////////////////////////////done//////////////////////////////////
void AdjMatrix::CreateGraph()
//为了方便真是先把时间跟费用这两个权值给屏蔽掉了
{
City city1,city2;
int time,distance,cost;
char flag='y';
char *ch=new char(10);
cout<<"请输入城市的数目：";
cin>>iVexNum;

cout<<"输入城市的信息："<<endl;
for(int i=1;i<=iVexNum;i++)
{
cout<<"序号"<<i<<"的";
cout<<"城市名字：";
city[i].Name=new char;
cin>>city[i].Name;
city[i].Number=i;
}
cout<<"请输入路线的数目："<<endl;
cin>>iEdgNum;
for(i=0;i<iEdgNum;i++)
{
cout<<"输入两个城市的信息："<<endl;
// cout<<"城市1序号：";
// cin>>city1.Number;
cout<<"城市1名字：";
city1.Name=new char;
cin>>city1.Name;
// cout<<"序号是"<<GetCityNum(city1.Name)<<endl;
// cout<<"城市2序号：";
// cin>>city2.Number;
city1.Number=GetCityNum(city1.Name);
cout<<"城市2名字：";
city2.Name=new char;
cin>>city2.Name;
city2.Number=GetCityNum(city2.Name);
//cout<<"序号是"<<GetCityNum(city2.Name)<<endl;
// cout<<"所用时间：";
// cin>>time;
// Route[city1.Number][city2.Number].fTime=time;
// Route[city2.Number][city1.Number].fTime=time;
// cout<<"所用费用：";
// cin>>cost;
// Route[city1.Number][city2.Number].iCost=cost;
// Route[city2.Number][city1.Number].iCost=cost;
cout<<"两地的路程：";
cin>>distance;
Route[city1.Number][city2.Number].iDistance=distance;
// Route[city2.Number][city1.Number].iDistance=distance;

}
/*
可以保存到相应的文件
FILE *fp1,*fp2;
if((fp1=fopen("city.txt","wb"))==NULL)
{
printf("无法打开文件!/n");
return;
}
for(int j=1;j<=iVexNum;j++)
{
fprintf(fp1,"%d->",city[j].Number);
fprintf(fp1,"%s ",city[j].Name);
fprintf(fp1,"/n");
}
fclose(fp1);
if((fp2=fopen("info.txt","wb"))==NULL)
{
printf("无法打开文件!/n");
return;
}
for(j=1;j<=iEdgNum;j++)
{
fprintf(fp2,"%d.distance: %d,cost: %d,time: %f",j,
Route[city1.Number][city2.Number].iDistance,
Route[city1.Number][city2.Number].iCost,
Route[city1.Number][city2.Number].fTime);
}
fclose(fp2);
*/ return;

}

void AdjMatrix::ShowRouteLength()//向用户显示各个城市之间路程长度
{
cout<<"/t";
for(int i=1;i<=iVexNum;i++)
cout<<city[i].Name<<"/t";
cout<<endl;
for(i=1;i<=iVexNum;i++)
{
cout<<city[i].Name<<"/t";
for(int j=1;j<=iVexNum;j++)
cout<<Route[i][j].iDistance<<"/t";
cout<<endl;
}

}
void AdjMatrix::ShowRouteCost()//向用户显示各个城市之间路程车票
{
cout<<"/t";
for(int i=1;i<=iVexNum;i++)
cout<<city[i].Name<<"/t";
cout<<endl;
for(i=1;i<=iVexNum;i++)
{
cout<<city[i].Name<<"/t";
for(int j=1;j<=iVexNum;j++)
cout<<Route[i][j].iCost<<"/t";
cout<<endl;
}

}
void AdjMatrix::ShowRouteTime()//向用户显示各个城市之间路程时间
{
cout<<"/t";
for(int i=1;i<=iVexNum;i++)
cout<<city[i].Name<<"/t";
cout<<endl;
for(i=1;i<=iVexNum;i++)
{
cout<<city[i].Name<<"/t";
for(int j=1;j<=iVexNum;j++)
cout<<Route[i][j].fTime<<"/t";
cout<<endl;
}

}

void AdjMatrix::Dijkstra(int v0,int dist[],int path[])//求一个源点到其他点的最短距离
//函数里面城市图的权值还是先展示用的两地路程 即iDistance
{
int mindis;
int *s=new int(10);
int u;
for(int i=1;i<=iVexNum;i++)
{
dist[i]=Route[v0][i].iDistance;
s[i]=0;
if(i!=v0&&dist[i]<MaxValue)
path[i]=v0;
else path[i]=-1;
}
dist[v0]=0;
s[v0]=1;
for(i=1;i<iVexNum;i++)
{

mindis=MaxValue;
for(int j=1;j<=iVexNum;j++)
{
if(0==s[j]&&dist[j]<mindis)
{
u=j;
mindis=dist[j];
}
}
if(mindis==MaxValue) return;
s[u]=1;
for(int w=1;w<=iVexNum;w++)
if (0==s[w]&&Route[u][w].iDistance<MaxValue&&dist[u]+Route[u][w].iDistance<dist[w])
{
dist[w]=dist[u]+Route[u][w].iDistance;
path[w]=u;
}

}

}

void AdjMatrix::DijkstraShortDistance()//求一个城市到其他城市的最短路程
//然后将这个路线打印出来，不过是倒着打的，要正打的话可以用一个栈来实现
{
char *cityname=new char;
cout<<"请输入您要查询的城市:";
cin>>cityname;
int v0=GetCityNum(cityname);
int *dist=new int[iVexNum];
int *path=new int[iVexNum];
Dijkstra(v0,dist,path);
cout<<"从"<<cityname<<"城市到其他城市的最短路程为："<<endl;
for(int i=1;i<=iVexNum;i++)
{
cout<<"到城市"<<GetCityName(i)
<<"的最短距离为"<<dist[i]<<"/n";

if(path[i]!=-1)
{
cout<<"路径为"<<GetCityName(i)<<"<-";
int x=path[i];
while(x!=v0)
{

cout<<GetCityName(x)<<"<-";
x=path[x];
}
cout<<cityname;
cout<<endl;
}
else cout<<endl;
}

}
void AdjMatrix::DijkstraLessTime()
{
char *cityname=new char;
cout<<"请输入您要查询的城市:";
cin>>cityname;
int v0=GetCityNum(cityname);
int *dist=new int[iVexNum];
int *path=new int[iVexNum];
Dijkstra(v0,dist,path);
cout<<"从 "<<cityname<<"城市到其他城市的最少时间为：/n";
for(int i=1;i<=iVexNum;i++)
{
cout<<"到城市"<<GetCityName(i)
<<"的最少时间为"<<dist[i]<<endl;
}
}
void AdjMatrix::DijkstraLessCost()
{
char *cityname=new char;
cout<<"请输入您要查询的城市:";
cin>>cityname;
int v0=GetCityNum(cityname);
int *dist=new int[iVexNum];
int *path=new int[iVexNum];
Dijkstra(v0,dist,path);
cout<<"从 "<<cityname<<"城市到其他城市的最少花费为：/n";
for(int i=1;i<=iVexNum;i++)
{
cout<<"到城市"<<GetCityName(i)
<<"的最少花费为"<<dist[i]<<endl;
}
}

void AdjMatrix::Floyd(int dist[MaxValue][MaxValue],int path[MaxValue][MaxValue])
//求一个源点到其他点的最短距离
//函数里面城市图的权值还是先展示用的两地路程 即iDistance
{
int i,j,k;
for(i=1;i<=iVexNum;i++)
for(j=1;j<=iVexNum;j++)
{
dist[i][j]=Route[i][j].iDistance;
if(i!=j&&dist[i][j]!=MaxValue)
path[i][j]=i;
else

if(i==j) path[i][j]=0;
else path[i][j]=-1;

}
for(k=1;k<=iVexNum;k++)
for(i=1;i<=iVexNum;i++)
for(j=1;j<=iVexNum;j++)
{
if (dist[i][j]>(dist[i][k]+dist[k][j]))
{
dist[i][j]=dist[i][k]+dist[k][j];
path[i][j]=path[k][j];
}
}
}
void AdjMatrix::FloydShortDistance()//求一个城市到其他城市的最短路程
//然后将这个路线打印出来，不过是倒着打的，要正打的话可以用一个栈来实现
{
char *cityname1=new char;
char *cityname2=new char;
int dist[MaxValue][MaxValue];
int path[MaxValue][MaxValue];
cout<<"请输入两个城市：";
cout<<"城市1：";

cin>>cityname1;
cout<<"城市2：";
cin>>cityname2;
int i= GetCityNum(cityname1);
int j= GetCityNum(cityname2);
Floyd( dist, path);
cout<<"城市"<<cityname1<<"到城市"<<cityname2
<<"的最短路径为"<<dist[i][j]<<endl;

if(path[i][j]!=-1)
{
cout<<"路径为："<<cityname2<<"<-";
int x=path[i][j];
while(x!=i)
{

cout<<GetCityName(x)<<"<-";
x=path[i][x];
}
cout<<cityname1;
cout<<endl;
}
else cout<<endl;
}

void AdjMatrix::FloydLessTime()
{
char *cityname1=new char;
char *cityname2=new char;
cout<<"请输入两个城市：";
cout<<"城市1：";
cin>>cityname1;
cout<<"城市2：";
cin>>cityname2;
int i= GetCityNum(cityname1);
int j= GetCityNum(cityname2);
int dist[MaxValue][MaxValue];
int path[MaxValue][MaxValue];
Floyd( dist, path);
cout<<"城市"<<cityname1<<"到城市"<<cityname2
<<"的最少时间为"<<dist[i][j]<<endl;
}

void AdjMatrix::FloydLessCost()
{
char *cityname1=new char;
char *cityname2=new char;
cout<<"请输入两个城市：";
cout<<"城市1：";
cin>>cityname1;
cout<<"城市2：";
cin>>cityname2;
int i= GetCityNum(cityname1);
int j= GetCityNum(cityname2);
int dist[MaxValue][MaxValue];
int path[MaxValue][MaxValue];
Floyd( dist, path);
cout<<"城市"<<cityname1<<"到城市"<<cityname2
<<"的最少花费为"<<dist[i][j]<<endl;
}

/*
//最初的代码。后来舍弃了
void AdjMatrix::CreateCity()
{
int i=0,tempnumber=0;
char temp='y';
cout<<"请输入城市名字: ";
while('y'==temp||'Y'==temp)
{
City[i]=new char (MaxValue);
cin>>City[i++];
cout<<"继续输入(y/n)?"<<endl;
cin>>temp;
cout<<"请输入城市名字: ";
tempnumber++;
}
cout<<endl;
iVexNum=tempnumber;

}

void AdjMatrix::CreateRoute()
{
char *city1;
char *city2;
int cost;
int time[2];
int distance;
cout<<"请输入各路线信息"<<endl;
cout<<"起始城市：";
cin>>city1;
cout<<"目的城市：";
cin>>city2;
cout<<"路程：";
cin>>distance;
cout<<"费用：";
cin>>cost;
cout<<"开车时间：";
scanf("%d:%d",&time[0],&time[1]);
while(time[0]<0||time[0]>=24||time[1]<0||time[1]>=60)
{
cout<<"/n时间输入错误，请重输!"<<endl;
scanf( "%d:%d", &time[0], &time[1] );
}
cout<<"到达时间：";
scanf("%d:%d",&time[0],&time[1]);
while(time[0]<0||time[0]>=24||time[1]<0||time[1]>=60)
{
cout<<"/n时间输入错误，请重输!"<<endl;
scanf( "%d:%d", &time[0], &time[1] );
}

}
EdgeType AdjMatrix::GetRoute(const int v1,const int v2)//取权值
{
if(v1<0||v1>iVexNum||v2<0||v2>iVexNum)
{
cerr<<"参数越界，发生错误了！"<<endl;
exit(1);
}
return Route[v1][v2];
}
*/

//main.cpp

#include<iostream>
#include "AdjMatrix.h"
using namespace std;
AdjMatrix Gragh(10);
///////////////////////////////done///////////////////////////////////////////////
void Administrator() //管理员管理项目的界面
//里面包括城市网络的初始化，以及增加城市等功能
{
int i;
cout<<endl;
cout<<"*****这里是管理员的界面，欢迎进入*****"<<endl;
cout<<"1=创建城市交通网络"<<endl
<<"2=增加城市"<<endl
<<"0=返回上一级菜单"<<endl;
cout<<"请选择: ";
cin>>i;
while(i!=0)
{
switch(i)
{
case 1:Gragh.CreateGraph();break;
case 2:{};break;//增加城市尚未实现(*^__^*)
}
cout<<"1=创建城市交通网络"<<endl
<<"2=增加城市"<<endl
<<"0=返回上一级菜单"<<endl;
cout<<"请选择: ";
cin>>i;
}
return;
}
///////////////////////////////done///////////////////////////////////////////////
void OnetoAnotherInfo()//一个城市到其他城市信息的查询
{
int i;
cout<<endl;
cout<<"1=咨询一个城市到其他城市的最短路径"<<endl
<<"2=咨询一个城市到其他城市的最少时间"<<endl
<<"3=咨询一个城市到其他城市的最少车票"<<endl
<<"0=返回上一级菜单"<<endl;
cout<<"请选择: ";
cin>>i;
while(i!=0)
{
switch(i)
{
case 1:Gragh.DijkstraShortDistance();break;
case 2:Gragh.DijkstraLessTime();break;
case 3:Gragh.DijkstraLessCost();break;
}
cout<<"1=咨询一个城市到其他城市的最短路径"<<endl
<<"2=咨询一个城市到其他城市的最少时间"<<endl
<<"3=咨询一个城市到其他城市的最少车票"<<endl
<<"0=返回上一级菜单"<<endl;
cout<<"请选择: ";
cin>>i;
}
return;
}

void TwoCityInfo()//两个城市之间的信息查询
{
int i;
cout<<endl;
cout<<"1=咨询两个城市之间的最短路程"<<endl
<<"2=咨询两个城市之间的最少时间"<<endl
<<"3=咨询两个城市之间的最少车票"<<endl
<<"0=返回上一级菜单"<<endl;
cout<<"请选择: ";
cin>>i;
while(i!=0)
{
switch(i)
{
case 1:Gragh.FloydShortDistance();break;
case 2:Gragh.FloydLessTime();break;
case 3:Gragh.FloydLessCost();break;
}
cout<<"1=咨询两个城市之间的最短路程"<<endl
<<"2=咨询两个城市之间的最少时间"<<endl
<<"3=咨询两个城市之间的最少车票"<<endl
<<"0=返回上一级菜单"<<endl;
cout<<"请选择: ";
cin>>i;
}
return;
}

void Passenger()//用户的界面
{
int i;
cout<<endl;
cout<<"*****这里是乘客的界面，欢迎进入*****"<<endl;

cout<<"1=咨询一个城市到其他城市的信息"<<endl
<<"2=咨询两个城市之间的信息"<<endl
<<"0=返回上一级菜单"<<endl;
cout<<"请选择: ";
cin>>i;
while(i!=0)
{
switch(i)
{
case 1:OnetoAnotherInfo();break;
case 2:TwoCityInfo();break;
}
cout<<"1=咨询一个城市到其他城市的信息"<<endl
<<"2=咨询两个城市之间的信息"<<endl
<<"0=返回上一级菜单"<<endl;
cout<<"请选择: ";
cin>>i;

}
return;

}

///////////////////////////////done///////////////////////////////////////////////
void ShowTrafficNet()//显示交通网络
{

int i;
cout<<endl;
cout<<"*****显示交通网，里面有个路线的长度，车票以及时间，欢迎进入*****"<<endl;
cout<<"1=显示路程长度"<<endl
<<"2=显示路线相对应的车票"<<endl
<<"3=显示路线相对应的时间长度"<<endl
<<"0=返回上一级菜单"<<endl;
cout<<"请选择: ";
cin>>i;
while(i!=0)
{
switch(i)
{
case 1:Gragh.ShowRouteLength();break;//显示城市间的路程
case 2:Gragh.ShowRouteCost();break;//显示城市之间的费用
case 3:Gragh.ShowRouteTime();break;//显示城市之间的所花时间
}
cout<<"1=显示路程长度"<<endl
<<"2=显示路线相对应的车票"<<endl
<<"3=显示路线相对应的时间长度"<<endl
<<"0=返回上一级菜单"<<endl;
cout<<"请选择: ";
cin>>i;
}
return;

}

///////////////////////////////done///////////////////////////////////////////////
int main()//主函数
{
int i;
cout<<"*****你好！这里是钱策版的交通系统咨询，欢迎使用*****"<<endl;
cout<<"现在请您选择您的身份："<<endl
<<"1=管理员"<<endl
<<"2=用户"<<endl
<<"3=显示交通网（用矩阵形式）"<<endl
<<"0=退出"<<endl;
cout<<"请选择: ";
cin >> i;
while(i!=0)
{
switch(i)
{
case 1:Administrator();break;//此处要显示管理员的界面
case 2:Passenger();break;//此处显示用户的界面
case 3:ShowTrafficNet();break;
}
cout<<"现在请您选择您的身份："<<endl
<<"1=管理员"<<endl
<<"2=用户"<<endl
<<"3=显示交通网（用矩阵形式）"<<endl
<<"0=退出"<<endl;
cout<<"请选择: ";
cin >> i;
}
return 1;
}