数据结构实习报告的主题是构建一个校园导游系统,该系统基于数据结构实现,特别是无向网的概念,用于查询校园内任意两点间的最短路径。在这个系统中,每个节点代表校园的一个景点,边则表示景点之间的路径。以下是这个系统涉及到的主要知识点:
1. **数据结构**:在实现校园导游系统中,数据结构起着核心作用。这里采用了图(Graph)作为基本的数据结构,其中的节点(Vertices)表示景点,边(Edges)表示景点间的路径。同时,每个节点包含了景点的编号、名称以及详细的描述。
2. **无向网**:无向网是指边没有方向的图,即从一个节点到另一个节点的路径是双向的。在校园导游系统中,游客可以从任一景点出发到达另一个景点,因此使用无向网是合适的。
3. **抽象数据类型(ADT)**:ADT是描述数据类型的逻辑特性,不涉及具体的实现方式。在这里定义了一个名为`Graph`的ADT,包括数据对象`V`(景点集合)和数据关系`R`(景点间的连接关系)。
4. **ADT Graph的方法**:
- `CreatUDN`:用于创建无向网图,根据用户输入的节点数和边数来初始化图。
- `show`:展示图的邻接矩阵,用于可视化图的结构。
- `shortpath_dijkstra`:实现Dijkstra算法,找到单源最短路径。
- `showpath`:显示从起点到终点的最短路径。
- `schoolmapG`:创建代表校园地图的图。
- `showscreen`:显示用户交互界面。
5. **Dijkstra算法**:Dijkstra算法是一种用于寻找图中两点间最短路径的算法。在实习报告中,`shortpath_dijkstra`函数实现了该算法,用于计算从起点`v0`到其他所有节点的最短路径。
6. **函数调用关系**:整个程序包含多个函数,如`main()`、`CreatUDN()`、`showscreen()`、`shortpath_dijkstra()`、`showpath()`和`schoolmapG()`等。这些函数协同工作,提供用户界面、初始化图、计算最短路径并展示结果。
7. **C++编程**:实习报告中的代码片段展示了C++编程语言的应用,使用了标准库如`iostream`、`cstdio`和`string`,以及Windows特定的`windows.h`。程序结构包括结构体(如`VexCell`和`Arcell`)、数组(如邻接矩阵`AdjMatrix`)以及各种基本的输入输出和控制流程。
8. **图的存储**:使用邻接矩阵来存储图的信息,其中`ArCell`结构体包含了相邻节点的编号和路径信息。邻接矩阵是一个二维数组,记录了每个节点与其他节点之间的连接。
9. **用户交互**:系统允许用户输入操作数,如查询两点间的路径。例如,输入"2->7"会显示出从景点2到景点7的最短路径及其长度。
这个实习项目涵盖了数据结构的基础知识,包括图的表示、无向网、Dijkstra算法,以及C++编程技巧,通过这些技术实现了校园导游系统,提供了查找任意两点间最短路径的功能。