c++醫(yī)院選址問(wèn)題-課程設(shè)計(jì)報(bào)告

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文檔簡(jiǎn)介

1、　　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)　　設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)　　起止日期： 2013年 12月 23 日至 2013 年 12月27日　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)　　20

2、13—2014學(xué)年第1學(xué)期　　課程設(shè)計(jì)名稱(chēng)：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 　　設(shè)計(jì)題目：醫(yī)院選址問(wèn)題 　　完成期限：自 2013 年 12 月 23日至 2013年 1

3、2 月 27 日共 1 周　　設(shè)計(jì)依據(jù)、要求及主要內(nèi)容（可另加附頁(yè)）：　　一、設(shè)計(jì)目的　　熟悉各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和運(yùn)算，會(huì)使用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本操作解決一些實(shí)際問(wèn)題。　　二、設(shè)計(jì)要求 </

4、p>　　在本課程設(shè)計(jì)過(guò)程中要求學(xué)生：　?。?）重視課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，用嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)和踏實(shí)的工作態(tài)度對(duì)待課程設(shè)計(jì)的每一項(xiàng)任務(wù)；　?。?）按照課程設(shè)計(jì)的題目要求，獨(dú)立地完成各項(xiàng)任務(wù)，嚴(yán)禁抄襲；凡發(fā)現(xiàn)抄襲，抄襲者與被抄襲者皆以零分計(jì)入本課程設(shè)計(jì)成績(jī)。凡發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告或源程序雷同，涉及的全部人員皆以零分計(jì)入本課程設(shè)計(jì)成績(jī)。

5、　　（3）學(xué)生在接受設(shè)計(jì)任務(wù)后，首先要按設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求編寫(xiě)設(shè)計(jì)進(jìn)程表。　?。?）認(rèn)真編寫(xiě)課程設(shè)計(jì)報(bào)告。　　三、設(shè)計(jì)內(nèi)容　　1)問(wèn)題描述　　n個(gè)村莊之間的交通圖可以用有向網(wǎng)圖

6、來(lái)表示，圖中邊<vi, vj>上的權(quán)值表示從村莊i到村莊j的道路長(zhǎng)度。現(xiàn)在要從這n個(gè)村莊中選擇一個(gè)村莊新建一所醫(yī)院，問(wèn)這所醫(yī)院應(yīng)建在哪個(gè)村莊，才能使所有的村莊離醫(yī)院都比較近？　　2) 基本要求　　(1) 建立模型，設(shè)計(jì)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)；　　(2) 設(shè)計(jì)算法完成問(wèn)題求解；&

7、lt;/p>　　(3) 分析算法的時(shí)間復(fù)雜度。　　3) 設(shè)計(jì)思想　　醫(yī)院選址問(wèn)題實(shí)際是求有向圖中心點(diǎn)的問(wèn)題。首先定義頂點(diǎn)的偏心度。　　設(shè)圖G=（V，E），對(duì)任一頂點(diǎn)k，稱(chēng)E(k)=max{d(i, k)}（i∈V）為頂點(diǎn)k的偏心度。顯然，偏心度最小

8、的頂點(diǎn)即為圖G的中心點(diǎn)。　　如圖7(a)所示是一個(gè)帶權(quán)有向圖，其各頂點(diǎn)的偏心度如圖(b)所示。　　醫(yī)院選址問(wèn)題的算法用偽代碼描述如下：　　1．對(duì)加權(quán)有向圖，調(diào)用Floyd算法，求每對(duì)頂點(diǎn)間最短路徑長(zhǎng)度的矩陣；　　2．對(duì)最短路徑長(zhǎng)度矩陣的每列求大值，即得到各頂點(diǎn)的偏心度；&

9、lt;/p>　　3．具有最小偏心度的頂點(diǎn)即為所求。　　四、參考文獻(xiàn)　　1、王紅梅，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，清華大學(xué)出版社　　2、王紅梅，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)輔導(dǎo)與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，清華大學(xué)出版社　　3、嚴(yán)蔚敏、吳偉民，《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)C語(yǔ)言版

10、》，清華大學(xué)出版社（配題集）　　目錄　　1、設(shè)計(jì)目的1　　2、總體設(shè)計(jì)1　　3、詳細(xì)設(shè)計(jì)1

11、　　3.1、程序具體功能：1　　3.2、調(diào)試分析：4　　4、源程序和運(yùn)行結(jié)果4　　4.1、源程序4　　4.2、運(yùn)行結(jié)果9　　5、心得體會(huì)9<

12、;/b>　　6、參考文獻(xiàn)10　　醫(yī)院選址問(wèn)題　　1、設(shè)計(jì)目的　　熟悉各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和運(yùn)算，會(huì)使用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本操作解決一些實(shí)際問(wèn)題。

13、　　2、總體設(shè)計(jì)　　3、詳細(xì)設(shè)計(jì) 　　3.1、程序具體功能：　　1．輸入函數(shù)　　從鍵盤(pán)輸入村莊的個(gè)數(shù)、道路的個(gè)數(shù)、以及各個(gè)村莊之間的距離

14、，采用鄰接矩陣存儲(chǔ)，帶有相應(yīng)的異常處理。　　核心代碼：　　void input()　　{　　bool flag=true;　　while(flag)<

15、;/p>　　{　　cout<<"請(qǐng)輸入村莊的個(gè)數(shù)：";　　if(cin>>country_number)//異常檢測(cè)　　break;<p

16、>　　else　　{　　cout<<"輸入有誤！"<<endl;　　cin.sync(); //清空流　　cin.clear(); //清除

17、流錯(cuò)誤標(biāo)記　　continue;　　}　　}　　while(flag)　　{&

18、lt;/p>　　cout<<"請(qǐng)輸入道路的條數(shù)：";　　if(cin>>road_number&&road_number>0&&road_number<=　　country_number*(coun try_number-1))</p

19、>　　break;　　else　　{　　cout<<"輸入有誤！"<<endl;　　c

20、in.sync(); //清空流　　cin.clear(); //清除流錯(cuò)誤標(biāo)記　　continue;　　}　　}<p&g

21、t;　　for(int i=1;i<=country_number;i++)　　{　　cout<<"請(qǐng)輸入第"<<i<<"個(gè)村莊的名字：";　　cin>>country_name[i

22、];　　}　　}　　2.求最短路徑　　對(duì)加權(quán)有向圖，調(diào)用Floyd算法，求每對(duì)頂點(diǎn)間最短路徑長(zhǎng)度的矩陣。<b&

23、gt;　　核心代碼：　　void MGraph<DataType>::Floyd()//Floyd算法　　{　　int i,j,k;　　for (i=1; i<=vertexNum; i++)

24、 　　for (j=1; j<=vertexNum; j++)　　{　　dist[i][j]=arc[i][j];　　}　　for (k=

25、1; k<=vertexNum; k++) 　　for (i=1; i<=vertexNum; i++) 　　for (j=1; j<=vertexNum; j++)　　if (dist[i][k]+dist[k][j]<dist[i][j]) </p&g

26、t;　　{　　dist[i][j]=dist[i][k]+dist[k][j];　　}　　3.求最小偏心度　　對(duì)最短路徑長(zhǎng)度矩陣的每列求

27、大值，即得到各頂點(diǎn)的偏心度。　　核心代碼：　　int MGraph<DataType>::min()//求最小偏心度　　{　　int result[MaxSize];

28、;　　for(int k=1;k<=vertexNum;k++)//初始化求每列的最大值的矩陣　　result[k]=0;　　int min_result=9999;//最小偏心度　　int temp;//記錄醫(yī)院在幾號(hào)村莊　　for(int

29、i=1;i<=vertexNum;i++)//最短路徑長(zhǎng)度矩陣的每列求大值　　{　　int t=0;　　for(int j=1;j<=vertexNum;j++)　　if(dist[j

30、][i]>t)　　t=dist[j][i];　　result[i]=t;　　}　　4.輸出　　輸出有向圖的原始鄰接矩陣、最后的鄰接矩陣、各個(gè)村莊距離

31、醫(yī)院的距離以及最小偏心度。　　核心代碼：　　cout<<"初始的鄰接矩陣為："<<endl;　　for (i=1; i<=vertexNum; i++)　　for (j=1; j<

32、;=vertexNum; j++)　　{　　cout<<setiosflags(ios::left);　　cout<<setw(6)<<arc[i][j];　　if(j==vertexNum)<

33、;/p>　　cout<<endl;　　}　　cout<<"最終的鄰接矩陣為："<<endl;　　for (i=1; i<=vertexNum; i++)<p

34、>　　for (j=1; j<=vertexNum; j++)　　{　　cout<<setiosflags(ios::left);　　cout<<setw(6)<<dist[i][j];

35、　　if(j==vertexNum)　　cout<<endl;　　}　　cout<<"各村莊的偏心度如下所示："<<endl;　　for(int b=1;b<=vertex

36、Num;b++)//輸出各頂點(diǎn)的偏心度　　cout<<result[b]<<" ";　　cout<<"醫(yī)院應(yīng)該建在"<<country_name[MG.min()]<<"村莊！"<<endl;<

37、;p>　　3.2、調(diào)試分析：　　1.輸入調(diào)試　　輸入相應(yīng)的數(shù)據(jù)，查看能不能輸出相應(yīng)的鄰接矩陣，從鍵盤(pán)輸入任意的數(shù)據(jù)，查詢(xún)程序能否正常運(yùn)行。　　2.最小路徑調(diào)試<p&

38、gt;　　運(yùn)行程序，查看能否將正確結(jié)果輸出，測(cè)試三次以上。　　3.最小偏心度調(diào)試　　運(yùn)行程序，查看能否將正確結(jié)果輸出，測(cè)試三次以上。　　4.輸出調(diào)試　　如果以上三步都調(diào)試成功，輸出則調(diào)試成功。&l

39、t;/p>　　4、源程序和運(yùn)行結(jié)果　　4.1、源程序　　MGraph.h：　　const int MaxSize = 10; //圖中最多頂點(diǎn)個(gè)數(shù)

40、　template <class DataType>　　class MGraph　　{　　public:　　MGraph(DataType a[ ], int n, int e); /

41、/構(gòu)造函數(shù)建立具有n個(gè)頂點(diǎn)e條邊的圖　　~MGraph( ) { }//析構(gòu)函數(shù)為空　　void Floyd();//Floyd算法　　int min(); //求最小偏心度　　private:

42、;　　DataType vertex[MaxSize]; //放圖中頂點(diǎn)的數(shù)組　　int arc[MaxSize][MaxSize]; //存放圖中邊的數(shù)組　　int dist[MaxSize][MaxSize]; //存放中間結(jié)果的數(shù)組　　int ver

43、texNum;//圖的頂點(diǎn)數(shù) 　　int arcNum; //圖的邊數(shù)　　};　　MGraph.cpp：　　#include <iostream>

44、;　　#include <string>　　#include<iomanip>　　#include "MGraph.h" 　　using namespace std;　　template <class DataType

45、>　　//圖的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)：帶權(quán)的鄰接矩陣存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) 　　MGraph<DataType>::MGraph(DataType a[ ], int n, int e)//構(gòu)造函數(shù)　　{ 　　int i,j,w;<

46、/p>　　vertexNum=n; 　　arcNum=e;　　for (i=1; i<=vertexNum; i++)//數(shù)組下標(biāo)均從1開(kāi)始　　vertex[i]=a[i];　　for (i=1; i

47、<=vertexNum; i++)　　for (j=1; j<=vertexNum; j++)　　if(i==j)　　arc[i][j]=0;　　else<

48、;p>　　arc[i][j]=9999; //9999表示無(wú)窮大　　for (int k=1; k<=arcNum; k++)　　{　　cout<<"請(qǐng)輸入兩個(gè)村莊的序號(hào)和它們之間的距離：";<p&

49、gt;　　cin>>i;　　cin>>j;　　cin>>w;　　arc[i][j]=w; 　　}<

50、/b>　　cout<<"初始的鄰接矩陣為："<<endl;　　for (i=1; i<=vertexNum; i++)　　for (j=1; j<=vertexNum; j++)　　{<

51、/b>　　cout<<setiosflags(ios::left);　　cout<<setw(6)<<arc[i][j];　　if(j==vertexNum)　　cout<<endl;<p

52、>　　}　　}　　template <class DataType>　　void MGraph<DataType>::Floyd()//Floyd算法

53、;　　{　　int i,j,k;　　for (i=1; i<=vertexNum; i++) 　　for (j=1; j<=vertexNum; j++)　　{&l

54、t;p>　　dist[i][j]=arc[i][j];　　}　　for (k=1; k<=vertexNum; k++) 　　for (i=1; i<=vertexNum; i++)

55、for (j=1; j<=vertexNum; j++)　　if (dist[i][k]+dist[k][j]<dist[i][j]) 　　{　　dist[i][j]=dist[i][k]+dist[k][j];<b

56、>　　}　　cout<<"最終的鄰接矩陣為："<<endl;　　for (i=1; i<=vertexNum; i++)　　for (j=1; j<=vertexNum; j++)<b

57、>　　{　　cout<<setiosflags(ios::left);　　cout<<setw(6)<<dist[i][j];　　if(j==vertexNum)　　cout<<endl;</

58、p>　　}　　}　　template <class DataType>　　int MGraph<DataType>::min()//求最小偏心度

59、　　{　　int result[MaxSize];　　for(int k=1;k<=vertexNum;k++)//初始化求每列的最大值的矩陣　　result[k]=0;　　int min_result=9999;//最小偏心度

60、　　int temp;//記錄醫(yī)院在幾號(hào)村莊　　for(int i=1;i<=vertexNum;i++)//最短路徑長(zhǎng)度矩陣的每列求大值　　{　　int t=0;&

61、lt;p>　　for(int j=1;j<=vertexNum;j++)　　if(dist[j][i]>t)　　t=dist[j][i];　　result[i]=t;　　}

62、　cout<<"各村莊的偏心度如下所示："<<endl;　　for(int b=1;b<=vertexNum;b++)//輸出各頂點(diǎn)的偏心度　　cout<<result[b]<<" ";　　cout<<en

63、dl;　　for(int a=1;a<=vertexNum;a++)//最小偏心度　　if(result[a]<min_result)　　{　　min_result=result[a];<p&

64、gt;　　temp=a;　　}　　for(int c=1;c<=vertexNum;c++)　　{　　if(temp==c)&l

65、t;p>　　continue;　　else　　cout<<c<<"號(hào)村莊距離"<<temp<<"號(hào)村莊："<<dist[c][temp]<<endl;</p

66、>　　}　　return temp;　　} 　　Main.cpp:　　#include <iostream>&l

67、t;/p>　　#include <string>　　#include "MGraph.cpp"　　using namespace std; 　　string country_name[MaxSize];//村莊名字?jǐn)?shù)組<p&

68、gt;　　int country_number;//村莊個(gè)數(shù)　　int road_number;//道路個(gè)數(shù)　　void input()　　{　　bool flag=true;　　whil

69、e(flag)　　{　　cout<<"請(qǐng)輸入村莊的個(gè)數(shù)：";　　if(cin>>country_number)//異常檢測(cè)　　break;</p&

70、gt;　　else　　{　　cout<<"輸入有誤！"<<endl;　　cin.sync(); //清空流　　cin.clea

71、r(); //清除流錯(cuò)誤標(biāo)記　　continue;　　}　　}　　while(flag)　　{&

72、lt;/b>　　cout<<"請(qǐng)輸入道路的條數(shù)：";　　if(cin>>road_number&&road_number>0&&road_number<=country_number*(country_number-1))

73、;　　break;　　else　　{　　cout<<"輸入有誤！"<<endl;　　cin.sync(); /

74、/清空流　　cin.clear(); //清除流錯(cuò)誤標(biāo)記　　continue;　　}　　}　　for(int i=

75、1;i<=country_number;i++)　　{　　cout<<"請(qǐng)輸入第"<<i<<"個(gè)村莊的名字：";　　cin>>country_name[i];

76、　　}　　}　　void main( )　　{　　input();<p&

77、gt;　　MGraph<string> MG(country_name, country_number,road_number);　　MG.Floyd();　　cout<<"醫(yī)院應(yīng)該建在"<<country_name[MG.min()]<<"村莊！"<<e

78、ndl;　　}　　4.2、運(yùn)行結(jié)果　　5、心得體會(huì)　　編程是一件很枯燥的事情，但也是一件很有意義的事情，經(jīng)過(guò)一個(gè)星期的設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)，使我對(duì)C++語(yǔ)言和數(shù)據(jù)

79、結(jié)構(gòu)有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)和了解，要想學(xué)好它要重在實(shí)踐，要通過(guò)不斷的上機(jī)操作才能更好地學(xué)習(xí)它，通過(guò)實(shí)踐，我也發(fā)現(xiàn)我的好多不足之處，首先是自己在指法上還不行，經(jīng)常按錯(cuò)字母，通過(guò)學(xué)習(xí)也有所改進(jìn)；再有對(duì)C++語(yǔ)言的一些標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)不太了解，還有對(duì)函數(shù)調(diào)用的正確使用不夠熟悉，還有對(duì)C++語(yǔ)言中經(jīng)常出現(xiàn)的錯(cuò)誤也不了解，通過(guò)實(shí)踐，使我在這幾個(gè)方面的認(rèn)識(shí)有所提高。　　通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)，我感覺(jué)自己寫(xiě)代碼的水平還有待

80、提高，要想精通一門(mén)編程語(yǔ)言，寫(xiě)大量的代碼是必不可少的。以后我將更加努力學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，努力提高寫(xiě)代碼的能力。　　6、參考文獻(xiàn)　　1、王紅梅，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，清華大學(xué)出版社　　2、王紅梅，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)輔導(dǎo)與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，清華大學(xué)出版社　　3、嚴(yán)蔚

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