数据结构课程设计 公交车管理系统

数据结构课程设计中的公交车管理系统是将现实世界的问题与计算机科学理论相结合的一个实例，它涉及到的主要知识点包括数据结构、图论以及算法。在这个项目中，主要使用了图来表示南京公交车的线路网络，以便进行路线规划和最小换乘计算。 我们要理解数据结构中的“图”这一概念。图是由顶点（Vertex）和边（Edge）构成的数据结构，用于表示对象之间的关系。在这个公交系统中，每个顶点可以代表一个公交站点，而边则代表两个站点之间的公交线路。图可以是有向的（即边有方向）或无向的（边无方向）。在本案例中，由于公交车线路通常具有明确的方向性，因此我们使用有向图来表示。 为了实现这个系统，我们需要存储和操作公交车线路和站点的信息。这部分可以通过自定义数据结构来完成。例如，`line` 结构体表示公交车线路，包含线路长度（`len`）、车名（`name`）以及站点数组（`b`）；`node` 结构体表示公交站点，包含站名（`name`）、车次数组（`b`）以及线路数量（`len`）。这些结构体使得我们可以方便地存储和访问公交车线路与站点的详细信息。 算法方面，这里使用了迪杰斯特拉算法（Dijkstra's Algorithm）来求解从起始站点到目标站点的最短路径。迪杰斯特拉算法是一种解决单源最短路径问题的算法，适用于有权重的有向图。在这个公交系统中，每条边的权重可以表示两站点间的距离或者换乘次数。通过构建图并应用迪杰斯特拉算法，可以找出从起点到终点的最小路径和最少换乘次数。 在代码实现上，我们看到程序首先读取存储在文件中的公交车线路和站点信息，然后使用 `find_dian()` 和 `find_bus()` 函数查找特定的站点或车次。`read()` 函数负责读取和处理这些信息，将其存储在相应的数据结构中。迪杰斯特拉算法被用来找出最短路径，并将结果存储在数组 `way[]` 中。 在测试用例方面，由于数据已经存储在文件中，所以代码可以直接读取并运行，无需额外的用户输入。测试时，可以针对不同起始站点和目标站点来验证系统的正确性和效率。 这个数据结构课程设计项目综合运用了图论、数据结构和算法的知识，为实际生活中的公交路线规划问题提供了计算基础。通过这样的实践，学生不仅可以加深对理论知识的理解，还能提升编程和问题解决能力。