主要功能设计


1.图的初始化	由函数init()实现
2.学校景点介绍-	简单循环输出
3.查看浏览路线	迪杰斯特拉算法实现
4.查看两景点之间的最短路径	弗洛伊德算法实现
5.景点信息查询	对应输出
6.更改图信息	图的基本操作
7.打印邻接矩阵	输出邻接矩阵的值
8.退出	退出系统

存储结构设计

class Vexsinfo {public int ID;public String name;public String  introduction;public boolean isVisited;public Vexsinfo(int id,String name, String a){this.ID=id;this.name=name;this.introduction=a;this.isVisited=false;}}class MGraph/*图结构信息，邻接矩阵表示*/ {public Vexsinfo[]vexs;/*顶点信息*/public int [][]arcs;/*邻接矩阵，用整型值表示权值*/public int arcNum;/*边数*/public int vexNum;/*顶点数*/public MGraph(int maxVexsNum,int maxsize) {this.vexs=new Vexsinfo[maxVexsNum];this.arcs=new int[maxsize][maxsize];this.arcNum=maxVexsNum;this.vexNum=maxsize;init();}}

详细设计

/*显示景点所有信息景点*/public void introduceCompus()/*1.校园简介，显示各地点的编号`名称和简介*/{System.out.format("\n\n%-6s%-30s%s\n","编号","景点名称","简介");System.out.print("                   \n");for(int i=0;i<this.vexNum;i++)System.out.format("%-6d%-30s%s\n",this.vexs[i].ID,this.vexs[i].name,this.vexs[i].introduction);System.out.print("                    \n");}/*查看浏览线路  */public void browsePath()/*显示从给定景点出发，到其他景点的最短路径 */{/*迪杰斯特拉算法，求从顶点v0到其余顶点的最短路径p[][]及其带权长度d[v](最短路径的距离)  * P[][]数组用于存放两顶点间是否有通路标志。若p[v][w]==1,则w是从v0到v的最短路径上的顶点*/int min,t=0,v0;  //v0为起始景点编号int []d=new int[35];int [][]p=new int[35][35];System.out.print("\n请输入一个起始景点编号");Scanner sc=new Scanner(System.in);v0=sc.nextInt();System.out.print("\n\n");while(v0<0||v0>this.vexNum){System.out.print("\n你所输入的景点编号不存在");System.out.print("\n请重新输入");v0=sc.nextInt();}for(int v=0;v<this.vexNum;v++){this.vexs[v].isVisited=false;  //初始化各顶点访问标志d[v]=this.arcs[v0][v];   //v0到各顶点v的权值赋值给d[v]/*初始化p[][]数组，各顶点间的路径全部设置为空路径0*/for(int w=0;w<this.vexNum;w++)p[v][w]=0;if(d[v]<1000)  //v0到v有边相连，修改p[v][v0]的值为1{p[v][v0]=1;p[v][v]=1; //各顶点自己到自己要连通}}d[v0]=0; //自己到自己的权值为0this.vexs[v0].isVisited=true; //v0的访问标志设为true，v属于s集/*对其余vexNum-1个顶点w，依次求v到w的最短路径*/for(int i=1;i<this.vexNum;i++){ min=1000;/*在未被访问的顶点中，查找与v0最近的顶点v*/for(int w=0;w<this.vexNum;w++)if(!this.vexs[w].isVisited&&d[w]<min){t=w;min=d[w];}this.vexs[t].isVisited=true;//v的访问标志设置为1，v属于s集/*修改v0到其余各顶点w的最短路径权值d[w]*/for(int w=0;w<this.vexNum;w++)/*若w不属于s，且v到w有边相连*/if(!this.vexs[w].isVisited&&(min+this.arcs[t][w]<d[w])){d[w]=min+this.arcs[t][w];//修改v0到w的权值d[w]/*所有v0到vde最短路径上的顶点x，都是v0到w的*/for(int x=0;x<this.vexNum;x++)p[w][x]=p[t][x];/*最短路径上的顶点*/p[w][w]=1;}}for(int v=0;v<this.vexNum;v++)/*输出v0到其他顶点v的最短路径*/{if(v!=v0)System.out.print(this.vexs[v0].name);//输出景点v0的景点名/*对图中每个顶点w，试探w是否是v0到v的最短路径上的顶点*/for(int w=0;w<this.vexNum;w++){/*若w是，且w不等于v0，则输出该景点*/if(p[v][w]==1&&w!=v0&&w!=v)System.out.print("--->"+this.vexs[w].name);}System.out.print("--->"+this.vexs[v].name);System.out.print("\t总路线长为"+d[v]+"米\n\n");}}public void showShortestPath(){/*用floyd算法，求各对顶点v和w间的最短路径p[][][]及其带权长度d[v][w]* 若p[v][w][u]==1，则u是v到w的当前求得的最短路径上的顶点*/int j,k;int [][]d=new int [23][23];int [][][]p1=new int [23][23][23];/*初始化各对顶点v，w之间的起始距离d[v][w]及p[v][w][]数组*/for(int v=0;v<this.vexNum;v++)for(int w=0;w<this.vexNum;w++){d[v][w]=this.arcs[v][w];//d[v][w]中存放v至w间初始权值/*初始化最短路径p[v][w][]数组，第3分量全部清0*/for(int u=0;u<this.vexNum;u++)p1[v][w][u]=0;if(d[v][w]<1000)/*如果v至w之间有边相连*/{p1[v][w][v]=1;//v是v至w最短路径上的顶点p1[v][w][w]=1;//w是v至w最短路径上的顶点}}/*求v至w的最短路径距离*/for(int u=0;u<this.vexNum;u++)/*对任意顶点u，试探其是否为v至w最短路径上的顶点*/for(int v=0;v<this.vexNum;v++)for(int w=0;w<this.vexNum;w++)/*从v经u到w的一条路径最短*/if(d[v][u]+d[u][w]<d[v][w]){/*若i是v至u的最短路径上的点，或i是u至w最短路径上的点，则i是v至w的最短路径上的点*/for(int i=0;i<this.vexNum;i++)p1[v][w][i]=(p1[v][u][i]==1||p1[u][w][i]==1)?1:0;}System.out.print("\n请输入`出发点和目的地编号：");Scanner sc=new Scanner(System.in);k=sc.nextInt();j=sc.nextInt();System.out.print("\n\n");while(k<0||k>this.vexNum||j<0||j>this.vexNum){System.out.print("\n你所输入的景点编号不存在！");System.out.print("\n请重新输入出发点和目的地编号：\n\n");k=sc.nextInt();j=sc.nextInt();System.out.print("\n\n");}System.out.print(this.vexs[k].name);/*输出出发景点名称*/for(int u=0;u<this.vexNum;u++)if(p1[k][j][u]==1&&k!=u&&j!=u)/*输出最短路径上中间景点名称*/System.out.print(this.vexs[u].name);System.out.print(this.vexs[j].name);/*输出目的地景点名称*/System.out.print("\n\n\n总长为"+d[k][j]+"米\n\n\n");}//景点信息查询public void showVexsinfo(){System.out.print("\n请输入要查询的景点编号：");Scanner sc=new Scanner(System.in);int k=sc.nextInt();while(k<0||k>this.vexNum){System.out.print("\n你所输入的景点编号不存在！");System.out.print("\n请重新输入：");k=sc.nextInt();}System.out.println("\n\n编号："+this.vexs[k].ID);System.out.println("\n\n景点名称："+this.vexs[k].name);System.out.println("\n\n介绍："+this.vexs[k].introduction);}//查找景点在图中的序号public int locateVex(int v){for(int i=0;i<this.vexNum;i++){if(v==this.vexs[i].ID)return i;//找到，返回顶点序号i}return -1;       //否则，返回-1}//更改图信息public int changeGraph(){int yourChoice;Scanner sc=new Scanner(System.in);do{yourChoice=0;System.out.print("\n-----------------------欢迎使用导游程序----------------------\n");System.out.print("\n        请选择要完成的操作！            \n\n");System.out.print("\n            菜单选择                        \n\n");System.out.print("      1.再次建图                   2.删除结点       \n");System.out.print("      3.删除边                       4.增加结点         \n");System.out.print("      5.增加边                       6.更新信息         \n");System.out.print("      7.打印邻接矩阵           8.返回上一级     \n");System.out.print("\n---------------------------------------------------------\n");System.out.print("\n请输入你的选择：");yourChoice=sc.nextInt();switch(yourChoice){case 1:recreate(); break;//重建图，调用（11）case 2:delVex();break;//删除顶点case 3:delArc();break;//删除边case 4:addVex();break;//增加顶点case 5:addArc();break;//增加边case 6:modify();break;//更新图的信息，调用（16） case 7:printMatrix();break;//输出邻接矩阵，调用（7） case 8:return 1;//返回主菜单default: System.out.print("输入选择不明确，请重新选择\n");break;}}while(yourChoice!=8);return 1;}//重建构建图，以邻接矩阵表示public int recreate(){//重建图，以图的邻接矩阵存储图int j,m,n,v0,v1,distance;System.out.print("请输入图的顶点数和边数：\n");Scanner sc=new Scanner(System.in);this.vexNum=sc.nextInt();this.arcNum=sc.nextInt();System.out.print("下面请输入景点的信息：\n");for(int i=0;i<this.vexNum;i++){//构造顶点向量System.out.print("请输入景点的编号：");this.vexs[i].ID=sc.nextInt();System.out.print("\n请输入景点的名称：");this.vexs[i].name=sc.nextLine();System.out.print("\n请输入景点的简介：");this.vexs[i].introduction=sc.nextLine();}for(int i=0;i<this.arcNum;i++)//初始化邻接矩阵for(j=0;j<this.arcNum;j++)this.arcs[i][j]=1000;System.out.print("下面请输入图的边的信息：\n");for(int i=1;i<=this.arcNum;i++){System.out.print("第"+i+"条边的起点 终点 长度为：");v0=sc.nextInt();v1=sc.nextInt();distance=sc.nextInt();m=locateVex(v0);n=locateVex(v1);if(m>=0&&n>=0){this.arcs[m][n]=distance;this.arcs[n][m]=this.arcs[m][n];}}return 1;}public int delVex()/*删除地点（顶点）*/{if(this.vexNum<=0){System.out.print("图中已无顶点");return 1;}System.out.print("\n下面请输入你要删除的景点编号：");Scanner sc=new Scanner(System.in);int v=sc.nextInt();while(v<0||v>this.vexNum){System.out.print("\n输入错误！请重新输入");v=sc.nextInt();}int m=locateVex(v);if(m<0){System.out.print("顶点“+v+”不存在！");return 1;}/*对顶点信息所在顺序表进行删除m点的操作*/for(int i=m;i<this.vexNum;i++){this.vexs[i].ID=this.vexs[i+1].ID;this.vexs[i].name=this.vexs[i+1].name;this.vexs[i].introduction=this.vexs[i+1].introduction;}/*对原邻接矩阵，删除该顶点到其余顶点的邻接关系。分别删除相应的行和列*/for(int i=m;i<this.vexNum-1;i++)   /*行*/for(int j=0;j<this.vexNum;j++)    /*列*//*二维数组，从第m+1行开始依次往前移一行，即删除m行*/this.arcs[i][j]=this.arcs[i+1][j];for(int i=m;i<this.vexNum-1;i++)   /*行*/for(int j=0;j<this.vexNum;j++)    /*列*//*二维数组，从第m+1行开始依次往前移一行，即删除m列*/this.arcs[j][i]=this.arcs[j][i+1];this.vexNum--;System.out.print("顶点"+m+"删除成功！");return 1;}public int delArc()   /*删除边*/{if(this.arcNum<=0){System.out.print("图中已边，无法删除。");return 1;}System.out.print("\n下面请输入你要删除的边的起点和终点点编号：");Scanner sc=new Scanner(System.in);int v0=sc.nextInt();int v1=sc.nextInt();int m=locateVex(v0);if(m<0){System.out.print("顶点“+v0+”不存在！");return 1;}int n=locateVex(v1);if(n<0){System.out.print("顶点“+v1+”不存在！");return 1;}this.arcs[m][n]=1000;this.arcs[n][m]=1000;this.arcNum--;System.out.print("边（“+v0+“，”+v1+”）删除成功！");return 1;}public int addVex()   /*添加景点（顶点）*/{System.out.print("请输入你要增加的结点信息：");System.out.print("\n编号：");Scanner sc=new Scanner(System.in);this.vexs[this.vexNum].ID=sc.nextInt();System.out.print("\n名称：");this.vexs[this.vexNum].name=sc.nextLine();System.out.print("\n简介：");this.vexs[this.vexNum].introduction=sc.nextLine();this.vexNum++;/*对原邻接矩阵新增加的一行及一列进行初始化*/for(int i=0;i<this.vexNum;i++) {this.arcs[this.vexNum-1][i]=1000;/*最后一行（新增的一行）*/this.arcs[i][this.vexNum-1]=1000;/*最后一列（新增的一列）*/}return 1;}public int addArc()   /*添加边*/{int m,n,distance;System.out.print("\n请输入边的起点和终点编号，权值：");Scanner sc=new Scanner(System.in);m = sc.nextInt();n = sc.nextInt();distance = sc.nextInt();while(m<0||m>this.vexNum||n<0||n>this.vexNum){System.out.print("输入错误，请重新输入");m = sc.nextInt();n = sc.nextInt();}if(locateVex(m)<0){System.out.print("此顶点“+m+”不存在");return 1;}if(locateVex(n)<0){System.out.print("此顶点“+n+”不存在");return 1;}this.arcs[m][n]=distance;this.arcs[n][m]=this.arcs[m][n];/*对称赋值*/System.out.print("边（“+m+“,”+n+”）添加成功！");return 1;}public int modify()/*更新图的部分信息，返回值：1*/{System.out.print("\n下面请输入你要修改的景点的个数：\n");Scanner sc=new Scanner(System.in);int changenum=sc.nextInt();while(changenum<0||changenum>this.vexNum){System.out.print("\n输入错误！请重新输入");changenum=sc.nextInt();}for(int i=0;i<changenum;i++){System.out.print("\n请输入景点的编号：");int m=sc.nextInt();int t=locateVex(m);System.out.print("\n请输入景点的名称：");this.vexs[t].name=sc.nextLine();System.out.print("\n请输入景点的简介：");this.vexs[t].introduction=sc.nextLine();}System.out.print("\n下面请输入你要更新的边数");changenum=sc.nextInt();while(changenum<0||changenum>this.arcNum){System.out.print("\n输入错误！请重新输入");changenum=sc.nextInt();}System.out.print("\n下面请输入更新边的信息：\n");for(int i=1;i<=changenum;i++){System.out.print("\n修改的第"+i+"条边的起点、终点的长度为：");int v0=sc.nextInt();int v1=sc.nextInt();int distance=sc.nextInt();int m=locateVex(v0);int n=locateVex(v1);if(m>=0&&n>=0){this.arcs[m][n]=distance;this.arcs[n][m]=this.arcs[m][n];}}System.out.print("图信息更新成功！");return 1;}public void printMatrix() /*打印学校地图的邻接矩阵*/{for(int i=0;i<this.vexNum;i++){System.out.print("\n");for(int j=0;j<this.vexNum;j++){if(this.arcs[i][j]==1000)System.out.print(" * ");elseSystem.out.print(this.arcs[i][j]);}}System.out.print("\n");}public void init ()/*通过初始化，一次性得到具有若干点的地图*/{String []names={"学院侧门","音乐广场","西办公楼","东办公楼","西A、西B教学楼","东A、东B教学楼","实验楼","正阳餐厅","学生宿舍1-4栋","学生宿舍5-6栋","体育场","中心广场","学生宿舍10-12栋","学生宿舍7-9栋","小广场","晨曦餐厅","新力路","第二教学楼","图书馆、第二实验大楼","体育馆","霞光餐厅","学生宿舍13、14、17、18栋","学生宿舍15-16栋",};String []introduces={"学院主路要进出口,离公交车站很近,有93、703、511、54、305等多路公交车","音乐广场，学院大门","学院西办公楼，楼高6层","学院东办公楼，楼高6层","西A、西B教学楼，楼高5层","东A、东B教学楼，楼高5层","实验大楼，楼高6层","正阳餐厅，学生食堂","学生宿舍1-4栋，楼高6层","学生宿舍4-6栋，楼高6层","体育场","中心广场,在实验楼、体育场、晨曦餐厅附近","学生宿舍10-12栋，楼高6层","学生宿舍7-9栋，楼高6层","小广场，晨曦餐厅附近","晨曦餐厅、学生食堂","红区和蓝区之间的大门及通道","第二教学楼，楼高六层","图书馆、第二实验大楼","体育馆","霞光餐厅，学生食堂","学生宿舍13、14、17、18栋，楼高六层","学生宿舍15-16栋，楼高六层"};for(int i=0;i<this.vexNum;i++)/*依次设置图的各顶点信息*/{this.vexs[i]=new Vexsinfo(i,names[i],introduces[i]);}for(int i=0;i<this.vexNum;i++)/*先初始化图的邻接矩阵*/for(int j=0;j<this.vexNum;j++)this.arcs[i][j]=1000;/*1000表示无边*/this.arcs[0][1]=185;this.arcs[0][11]=171;this.arcs[1][2]=69;this.arcs[1][3]=69;this.arcs[1][6]=180;this.arcs[1][16]=196;this.arcs[2][3]=86;this.arcs[2][4]=85;this.arcs[3][5]=85;this.arcs[4][5]=120;this.arcs[4][6]=65;this.arcs[4][16]=170;this.arcs[5][6]=65;this.arcs[6][7]=302;this.arcs[6][8]=220;this.arcs[6][9]=246;this.arcs[7][8]=97;this.arcs[7][9]=97;this.arcs[9][10]=219;this.arcs[10][11]=176;this.arcs[10][12]=244;this.arcs[11][12]=100;this.arcs[11][13]=79;this.arcs[11][14]=126;this.arcs[12][14]=69;this.arcs[13][14]=106;this.arcs[14][15]=142;this.arcs[16][17]=73;this.arcs[16][20]=246;this.arcs[16][22]=72;this.arcs[17][18]=163;this.arcs[18][19]=143;this.arcs[19][20]=90;this.arcs[20][21]=161;this.arcs[21][22]=150;for(int i=0;i<this.vexNum;i++)/*邻接矩阵是对称矩阵，对称赋值*/for(int j=0;j<this.vexNum;j++)this.arcs[j][i]=this.arcs[i][j];}

主程序设计

import java.util.*;
public  class Teat  {public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stubint yourChoice;String iSExit="n";MGraph campus=new MGraph(23,23);Scanner in=new Scanner (System.in);do {yourChoice=0;System.out.print("\n--------------------------------欢迎使用校园导游系统----------------------------------\n");System.out.print("\n                            欢迎来到电子科技大学成都学院！\n\n");System.out.print("\n                     菜 单 选 择\n\n ");System.out.print("\n             1.学校景点介绍                         2.查看游览路线\n\n");System.out.print("\n             3.查询景点间最短路径            4.景点信息查询\n\n");System.out.print("\n             5.更改图信息                              6.打印领接矩阵\n\n");System.out.print("\n             7.退出\n");System.out.print("\n---------------------------------------------------------------------------------\n");System.out.print("\n请输入你的选择\n");yourChoice=in.nextInt();switch(yourChoice){case 1:campus.introduceCompus(); break;case 2:campus.browsePath(); break;case 3:campus.showShortestPath(); break;case 4:campus.showVexsinfo(); break;case 5:campus.changeGraph(); break;case 6:campus.printMatrix(); break;case 7:System.out.print("您确定要退出系统么？（Y/N）:");iSExit=in.nextLine();if(iSExit=="Y"||iSExit=="y")System.exit(0);elseiSExit="n";break;default:System.out.print("输入选择不明确，请重新输入\n");break;}}while(yourChoice!=7||iSExit=="n");in.close();}
}

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