7-9 旅游规划 C语言

本文介绍了一个基于Dijkstra算法的程序,用于寻找从出发地到目的地的最短路径和最低费用。程序通过构建图并使用Dijkstra算法进行路径计算,适用于解决旅行路线规划问题。

有了一张自驾旅游路线图,你会知道城市间的高速公路长度、以及该公路要收取的过路费。现在需要你写一个程序,帮助前来咨询的游客找一条出发地和目的地之间的最短路径。如果有若干条路径都是最短的,那么需要输出最便宜的一条路径。

输入格式:

输入说明:输入数据的第1行给出4个正整数N、M、S、D,其中N(2≤N≤500)是城市的个数,顺便假设城市的编号为0~(N−1);M是高速公路的条数;S是出发地的城市编号;D是目的地的城市编号。随后的M行中,每行给出一条高速公路的信息,分别是:城市1、城市2、高速公路长度、收费额,中间用空格分开,数字均为整数且不超过500。输入保证解的存在。

输出格式:

在一行里输出路径的长度和收费总额,数字间以空格分隔,输出结尾不能有多余空格。

输入样例:

4 5 0 3
0 1 1 20
1 3 2 30
0 3 4 10
0 2 2 20
2 3 1 20

输出样例:

3 40

示例代码(不熟练版):

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define MAXN 500 
#define INF 999999 

int N,M,S,D;//题目要求输入 
int dist[MAXN],cost[MAXN];

struct GNode{
	int lenth,cost;
}Graph[MAXN][MAXN];


void BuildGraph();
int Dijkstra();
int FindMin(int dist[],int collected[]);
 
int main(){
	BuildGraph();
	Dijkstra(); 
	printf("%d %d",dist[D],cost[D]);
	
	
}

void BuildGraph(){
	int i,j,n1,n2,c,l;
	scanf("%d%d%d%d",&N,&M,&S,&D);
	for(i = 0; i < N; i++){
		for(j = 0; j < N; j++){
			Graph[i][j].lenth = INF;
			Graph[i][j].cost = INF;
			if(i == j)
				Graph[i][j].lenth = 0;
				Graph[i][j].cost = 0;
		}
	}
	for(i = 0; i < M; i++){
		scanf("%d%d%d%d",&n1,&n2,&l,&c);
		Graph[n1][n2].cost = c;
		Graph[n1][n2].lenth = l;  
		Graph[n2][n1].cost = c;
		Graph[n2][n1].lenth = l;
	}
} 

int Dijkstra(){
	int i,collected[N];
	for(i = 0; i < N; i++){
		dist[i] = Graph[S][i].lenth;
		cost[i] = Graph[S][i].cost;
		collected[i] = 0;
	}
	dist[S] = 0;
	cost[S] = 0;
	collected[S] = 1;
	
	while(1){
		int v = FindMin(dist,collected);
		if(v == -1)
			break;
		collected[v] = 1;
		for(i = 0; i < N; i++){
			if(Graph[v][i].lenth < INF && collected[i] == 0){
				if(Graph[v][i].lenth < 0)
					return 0;
				if(dist[v] + Graph[v][i].lenth < dist[i]){
					dist[i] = dist[v] + Graph[v][i].lenth;
					cost[i] = cost[v] + Graph[v][i].cost;
				}else if(dist[v] + Graph[v][i].lenth == dist[i]){
					if(cost[v] + Graph[v][i].cost < cost[i]){
						cost[i] = cost[v] + Graph[v][i].cost;
					}
				}
				
			}
		}
	}
	return 1;
}

int FindMin(int dist[],int collected[]){
	int i,min,mindist = INF;
	for(i = 0; i < N; i++){
		if(collected[i] == 0 && dist[i] < mindist){//这里出问题,mindist和min分开来处理 
			min = i;
			mindist = dist[i];
		}
	}
	if(mindist < INF)
		return min;
	return -1;
}
在C语言中直接编写一个完整的最佳旅游路线规划程序可能会比较复杂,因为C语言主要用于系统级编程和底层操作,而不是用于图形用户界面或高级算法处理。然而,如果你需要解决旅行商问题(TSP,Traveling Salesman Problem)这样的经典计算机科学问题,你可以采用一些策略,比如动态规划或贪心算法。 一种常见的方法是使用启发式搜索算法,如遗传算法、模拟退火或蚁群优化,它们可以找到近似的最优解。这些算法通常会涉及到矩阵操作(存储城市距离),以及随机选择、交叉、变异等过程。下面是一个简单的框架: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> // 定义城市结构体 typedef struct { int city_id; int x, y; // 坐标或其他表示位置的数据 } City; // 计算两个城市间的距离函数 int distance(City* city1, City* city2); // 主要的旅行商算法实现 City* tsp_heuristic_algorithm(int num_cities, City cities[], double mutation_rate); int main() { int num_cities; printf("输入城市数量:"); scanf("%d", &num_cities); City* cities = create_cities(num_cities); // 创建城市数组 City* tour = tsp_heuristic_algorithm(num_cities, cities, 0.5); // 调用算法 print_tour(tour, num_cities); free_cities(cities); // 清理内存 return 0; } // ... 其他辅助函数定义 ... ``` 在这个例子中,你需要提供`create_cities`, `distance`, `print_tour`, 和`free_cities`等辅助函数。实际编写时,还需要考虑数据结构的选择,例如使用邻接矩阵还是邻接列表表示城市之间的连接关系。
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