铁路交通咨询系统

编程入门行业动态更新时间:2024-10-28 00:24:45

铁路交通咨询系统

提示：文章写完后，目录可以自动生成，如何生成可参考右边的帮助文档

文章目录

前言
一、基本功能
二、具体实现
- 1.初始化系统
- 2.显示所有车次信息
- 3.通过城市名称，查询两城市间最省钱的搭乘方式
- 4.通过城市名称，寻找两个城市之间所有可以采用的搭乘方式
- 5.输入城市名称，并根据当前时间，查询出最快发出的列车及乘坐信息.
总结

前言

一个数据结构课程的小课设，主要用C语言搭配数据结构图的深度优先遍历，迪杰斯特拉，栈的运用等等。

一、基本功能

至少提供十条以上的铁路线路，便于测试转乘线路、最小花费等功能。需要为用户提供一个友好的功能菜单，根据用户的实际需求，菜单中应至少包括（但不限于）以下几个基本功能：

初始化系统；（提供文本直接初始化和手动输入两种初始化方式）
显示所有车次信息；
查询车站信息，包括站名，途径该站点的车次相关信息等；
通过城市名称进行查询，输出两城市间最省钱的搭乘方式，如所花费的费用、经过的站点、转乘的相关信息（如在哪里转乘，搭乘列车信息）等；
通过城市名称，查询两城市间最省时间的搭乘方式；
通过城市名称，寻找两个城市之间所有可以采用的搭乘方式；
输入城市名称，并根据当前时间，查询出最快发出的列车及乘坐信息；
退出咨询系统；

二、具体实现

1.初始化系统

系统的文本初始化运用到了c语言中的文件读取的操作，也方便输入数据和更改数据，但运用的也比较少，也是在网上学了才会的。

最好直接在编程所在文件下之间创建一个txt，再通过如下赋予txt的内容：

FILE* pf = fopen("tielu.txt", "r");

这里面的tielu.txt是我所创建的txt，r的意思是读取数据，还有w是写入数据，a是在末尾写入数据。

   if (pf != NULL) //如果pf不为空
   {

fscanf（pf,"&a");
       fclose(pf);
       pf = NULL;
   }

通过fscanf就可以使a读取pf的数据，也就是tielu.txt的数据，注意&的添加。如果文件读取后，打出来是乱码，就去改一下txt文档的格式，编码改为“ANSI”。

手动初始化也差不多，就是运用w。

#define MAX 100
#define OVER 9999typedef struct time
{int hour;int minute;
}tmv; //列车的时间 typedef struct {char name[MAX];
}city; // 城市名字 typedef struct {int time;int cost;tmv starttime;tmv endtime;int checi;
} route; // 城市间的车次具体的信息 typedef struct {int citycount;city cities[MAX];route routes[MAX][MAX];} railysystem;  // 总的铁路管理系统的结构体 void init(railysystem* system) { // 文本直接初始化 system->citycount = 8;int i,j;for ( i = 0; i < system->citycount; i++) {for ( j = 0; j < system->citycount; j++) {system->routes[i][j].time = OVER;system->routes[i][j].cost = OVER;system->routes[i][j].starttime.hour = OVER;system->routes[i][j].starttime.minute = OVER;}}FILE* pf = fopen("tielu.txt", "r");if (pf != NULL){fscanf(pf, "%s %s %s %s %s %s %s %s",system->cities[0].name,system->cities[1].name,system->cities[2].name,system->cities[3].name,system->cities[4].name,system->cities[5].name,system->cities[6].name,system->cities[7].name );fscanf(pf, "%d %d %d %d %d %d %d",&system->routes[0][1].time,&system->routes[0][1].cost,&system->routes[0][1].starttime.hour,&system->routes[0][1].starttime.minute,&system->routes[0][1].endtime.hour,&system->routes[0][1].endtime.minute,&system->routes[0][1].checi);fscanf(pf, "%d %d %d %d %d %d %d",&system->routes[0][7].time,&system->routes[0][7].cost,&system->routes[0][7].starttime.hour,&system->routes[0][7].starttime.minute,&system->routes[0][7].endtime.hour,&system->routes[0][7].endtime.minute,&system->routes[0][7].checi);		fscanf(pf, "%d %d %d %d %d %d %d",&system->routes[1][4].time,&system->routes[1][4].cost,&system->routes[1][4].starttime.hour,&system->routes[1][4].starttime.minute,&system->routes[1][4].endtime.hour,&system->routes[1][4].endtime.minute,&system->routes[1][4].checi);fscanf(pf, "%d %d %d %d %d %d %d",&system->routes[2][5].time,&system->routes[2][5].cost,&system->routes[2][5].starttime.hour,&system->routes[2][5].starttime.minute,&system->routes[2][5].endtime.hour,&system->routes[2][5].endtime.minute,&system->routes[2][5].checi);fscanf(pf, "%d %d %d %d %d %d %d",&system->routes[3][5].time,&system->routes[3][5].cost,&system->routes[3][5].starttime.hour,&system->routes[3][5].starttime.minute,&system->routes[3][5].endtime.hour,&system->routes[3][5].endtime.minute,&system->routes[3][5].checi);fscanf(pf, "%d %d %d %d %d %d %d",&system->routes[3][6].time,&system->routes[3][6].cost,&system->routes[3][6].starttime.hour,&system->routes[3][6].starttime.minute,&system->routes[3][6].endtime.hour,&system->routes[3][6].endtime.minute,&system->routes[3][6].checi);fscanf(pf, "%d %d %d %d %d %d %d",&system->routes[4][3].time,&system->routes[4][3].cost,&system->routes[4][3].starttime.hour,&system->routes[4][3].starttime.minute,&system->routes[4][3].endtime.hour,&system->routes[4][3].endtime.minute,&system->routes[4][3].checi);fscanf(pf, "%d %d %d %d %d %d %d",&system->routes[5][4].time,&system->routes[5][4].cost,&system->routes[5][4].starttime.hour,&system->routes[5][4].starttime.minute,&system->routes[5][4].endtime.hour,&system->routes[5][4].endtime.minute,&system->routes[5][4].checi);fscanf(pf, "%d %d %d %d %d %d %d",&system->routes[6][1].time,&system->routes[6][1].cost,&system->routes[6][1].starttime.hour,&system->routes[6][1].starttime.minute,&system->routes[6][1].endtime.hour,&system->routes[6][1].endtime.minute,&system->routes[6][1].checi);fscanf(pf, "%d %d %d %d %d %d %d",&system->routes[6][2].time,&system->routes[6][2].cost,&system->routes[6][2].starttime.hour,&system->routes[6][2].starttime.minute,&system->routes[6][2].endtime.hour,&system->routes[6][2].endtime.minute,&system->routes[6][2].checi);fscanf(pf, "%d %d %d %d %d %d %d",&system->routes[7][4].time,&system->routes[7][4].cost,&system->routes[7][4].starttime.hour,&system->routes[7][4].starttime.minute,&system->routes[7][4].endtime.hour,&system->routes[7][4].endtime.minute,&system->routes[7][4].checi);fscanf(pf, "%d %d %d %d %d %d %d",&system->routes[7][6].time,&system->routes[7][6].cost,&system->routes[7][6].starttime.hour,&system->routes[7][6].starttime.minute,&system->routes[7][6].endtime.hour,&system->routes[7][6].endtime.minute,&system->routes[7][6].checi);fclose(pf);pf = NULL;}}

2.显示所有车次信息

通过图的深度优先遍历，以此达到将所有车次信息输出出来，遇到了如何将每个车次的信息保存并输出的问题，最后使用了栈的定义，通过每次的进栈来保存信息，最后在输出栈中的数据，来完成每一次车次信息。

int stack[MAX],y[MAX]={0},top=0; //为DFS作为标记和栈 
int h=0；void DFS(railysystem *system,int x,int z,int p){ //通过DFS1来寻找所有的车次信息 int i;if(x==z){ //当st=et，代表已经找到了两个城市间的路径，可以打印 stack[top++] = z; //把终点城市放进去 h++;printf("车次%d:\n",h);printf("始发站:%s 终点站:%s\n",system->cities[p].name,system->cities[z].name);for(i=0;i<top-1;i++){int b = ++i;i--;printf("车次号：%d %s->%s \n",system->routes[stack[i]][stack[b]].checi,system->cities[stack[i]],system->cities[stack[b]]);printf("出发时间:%d:%02d 到站时间:%d:%02d 共需时间 %d 分钟，费用 %d 元\n\n",system->routes[stack[i]][stack[b]].starttime.hour, system->routes[stack[i]][stack[b]].starttime.minute, system->routes[stack[i]][stack[b]].endtime.hour, system->routes[stack[i]][stack[b]].endtime.minute, system->routes[stack[i]][stack[b]].time, system->routes[stack[i]][stack[b]].cost);}printf("已经走完一个车次！\n");stack[top--];printf("\n");	return;}y[x]=1; stack[top++]=x; //进栈 for(i=1;i<system->citycount;i++){if(!y[i]&&system->routes[x][i].time!=OVER) //如果i这个点没有被访问过，而且st与这个点相连，就继续搜索DFS1(system,i,z,p);}//当没有进行for循环中的DFS，代表着这次的DFS标记和队列无法到达终点。 y[x]=0;//删除标记 top--;//队列里删除x }

3. 通过城市名称，查询两城市间最省钱的搭乘方式

为了找到两个城市间最省钱的搭乘方式，使用了迪杰斯特拉算法来寻找到了最短时间，之后遇到了如何输出中间所经过的城市的问题，最后在迪杰斯特拉算法中，加入了一个数组来记录每次的前驱，再通过一个函数来将两个城市间经过的城市保存在一个数组中，再通过数组的输出来实现。查询两城市间最省时间的搭乘方式仅仅换了对于钱和时间的寻找，跟最省钱没有什么区别。

void dijkstra(railysystem s, int startcity,int d[8],int f[8]) // 对于迪杰斯特拉的运用，来寻找最省钱的搭乘路线 
{int k=startcity;int final[MAX]; //标记是否经过 int i;for (i = 0; i < s.citycount; i++) // 初始化 {d[i] = s.routes[startcity][i].cost;final[i] = 0;f[i] = -1;}d[startcity] = 0;final[startcity] = 1;int min;
int j;for ( i = 0; i < s.citycount; i++){min = OVER;for (j = 0; j < s.citycount; j++){if (!final[j] && d[j] < min) // 如果min大于当前d[j] {k = j;min = d[j];}}final[k] = 1;for ( j = 0; j < s.citycount; j++){if (!final[j] && (min + s.routes[k][j].cost) < d[j]) //找到更短的路径 {d[j] = min + s.routes[k][j].cost;f[j] = k;  // 标记j的前驱为k}}}}void xunzhao(int startcity,int endcity,int f[8],int a[8],int &m) // 对迪杰斯特拉用于标记前驱的f，来寻找两个城市中的转乘 
{if(f[endcity]!=-1){a[m] = f[endcity];m++;xunzhao(startcity,f[endcity],f,a,m);}
}void cheapquick(railysystem system, char startcity[MAX], char endcity[MAX]) { // 输出两城市间最省钱的搭乘方式 printf("查询两城市间最省钱的搭乘方式：\n");int z=-1,k=1,x=-1;while(k!=0){x++;k = strcmp(startcity,system.cities[x].name);}k = 1;while(k!=0){z++;k = strcmp(endcity,system.cities[z].name);}int min = OVER;int i;int d[8];int f[8];int a[8];int m=0;for(i=0;i<8;i++){a[i] = -1;}dijkstra(system,x,d,f);xunzhao(x,z,f,a,m);bool r = false;for(i=7;i>=0;i--){if(a[i]!=-1){r = true;}}if (d[z]!=OVER&&r){printf("最省钱的搭乘方式：%s 到 %s 最少花费:%d\n", system.cities[x].name, system.cities[z].name, d[z]);printf("途中经过站点：");for(i=7;i>=0;i--){if(a[i]!=-1){printf("%s ",system.cities[a[i]].name);}}printf("\n");int u;for(i=7;i>=0;i--){if(a[i]!=-1){u = a[i];break;}}printf("车次号:%d 经过站点%s 转乘到 %s：出发时间:%d:%d 到站时间:%d:%d 共需时间 %d 分钟，费用 %d 元\n",system.routes[x][u].checi, system.cities[x].name, system.cities[u].name, system.routes[x][u].starttime.hour, system.routes[x][u].starttime.minute, system.routes[x][u].endtime.hour, system.routes[x][u].endtime.minute, system.routes[x][u].time, system.routes[x][u].cost);for(i=7;i>=0;i--){if(a[i]!=-1){int g = --i;i++;if(a[g]!=-1&&g!=-1){printf("车次号:%d 经过站点%s 转乘到 %s：出发时间:%d:%d 到站时间:%d:%d 共需时间 %d 分钟，费用 %d 元\n",system.routes[a[i]][a[g]].checi, system.cities[a[i]].name, system.cities[a[g]].name, system.routes[a[i]][a[g]].starttime.hour, system.routes[a[i]][a[g]].starttime.minute, system.routes[a[i]][a[g]].endtime.hour, system.routes[a[i]][a[g]].endtime.minute, system.routes[a[i]][a[g]].time, system.routes[a[i]][a[g]].cost);}else{printf("车次号:%d 经过站点%s 转乘到 %s：出发时间:%d:%d 到站时间:%d:%d 共需时间 %d 分钟，费用 %d 元\n",system.routes[a[i]][z].checi,  system.cities[a[i]].name, system.cities[z].name, system.routes[a[i]][z].starttime.hour, system.routes[a[i]][z].starttime.minute, system.routes[a[i]][z].endtime.hour, system.routes[a[i]][z].endtime.minute, system.routes[a[i]][z].time, system.routes[a[i]][z].cost);}}}}else if (d[z]!=OVER&&!r){printf("车次号:%d 最省钱的搭乘方式：%s 到 %s,出发时间：%d:%d,到站时间: %d:%d,花费时间:%d,最少花费:%d\n", system.routes[x][z].checi,system.cities[x].name, system.cities[z].name,system.routes[x][z].starttime.hour,system.routes[x][z].starttime.minute,system.routes[x][z].endtime.hour,system.routes[x][z].endtime.minute, system.routes[x][z].time,d[z]);}else {printf("无法找到两城市之间的搭乘方式\n");}printf("\n");
}

4.通过城市名称，寻找两个城市之间所有可以采用的搭乘方式

为了寻找两个城市间所有可以采用的搭乘方式，跟2一样同样使用了图的深度优先遍历，并使用了栈的性质，在输入两个城市的名字后，我遇到了如何找到城市对应的序号，我使用了一个函数来找到了城市对应的序号，再传入相应序号，来查询两个城市之间所有可以采用的搭乘方式。

int stack[MAX],y[MAX]={0},top=0; //为DFS作为标记和栈 
int q=0;void xunzhao(int startcity,int endcity,int f[8],int a[8],int &m) // 对迪杰斯特拉用于标记前驱的f，来寻找两个城市中的转乘 
{if(f[endcity]!=-1){a[m] = f[endcity];m++;xunzhao(startcity,f[endcity],f,a,m);}
}void DFS(railysystem *system,int x,int z){ //通过DFS来寻找两个城市间的所有搭乘方式 int i;if(x==z){ //当st=et，代表已经找到了两个城市间的路径，可以打印 stack[top++] = z;q++;printf("方式%d:\n",q);for(i=0;i<top-1;i++){int b = ++i;i--;printf("车次号：%d %s->%s \n",system->routes[stack[i]][stack[b]].checi,system->cities[stack[i]],system->cities[stack[b]]);printf("出发时间:%d:%02d 到站时间:%d:%02d 共需时间 %d 分钟，费用 %d 元\n\n",system->routes[stack[i]][stack[b]].starttime.hour, system->routes[stack[i]][stack[b]].starttime.minute, system->routes[stack[i]][stack[b]].endtime.hour, system->routes[stack[i]][stack[b]].endtime.minute, system->routes[stack[i]][stack[b]].time, system->routes[stack[i]][stack[b]].cost);}stack[top--];printf("\n");	return;}y[x]=1;stack[top++]=x;for(i=1;i<system->citycount;i++){if(!y[i]&&system->routes[x][i].time!=OVER) //如果i这个点没有被访问过，而且st与这个点相连，就继续搜索DFS(system,i,z);}//当没有进行for循环中的DFS，代表着这次的DFS标记和队列无法到达终点。 y[x]=0;//删除标记 top--;//队列里删除x 
}

5.输入城市名称，并根据当前时间，查询出最快发出的列车及乘坐信息.

我通过一个函数来寻找当前城市到另外城市的车次中，出发时间能否满足当前系统时间来乘坐，如果有就输出满足的车次信息，没有就打出无车次信息。后面发现如果出发时间一样，也应该一起打出来，多个选择，又加了个数组，先找出最近的，再通过对比加入数组，在通过数组，把全部最近的都输出来。对于系统时间的输入，也是学习了time.h的头文件的使用。


time_t t = time(NULL);
struct tm *tm = localtime(&t);printf("%d:%d\n",tm->tm_hour,tm->tm_min);
imesystem(system,hcity,tm->tm_hour,tm->tm_min);void timesystem(railysystem system,char hcity[MAX],int localtime,int localminute) // 在某城市中，根据当前时间，查询出最快发出的列车及乘坐信息
{int k=1,x=-1;while(k!=0){x++;k = strcmp(hcity,system.cities[x].name);}int t=0;int u[MAX] = {0};int i,m,j=x;for(i=0;i<system.citycount;i++){if(system.routes[x][i].time!=OVER){  if(system.routes[x][i].starttime.hour>=localtime&&system.routes[x][j].starttime.hour>=system.routes[x][i].starttime.hour&&system.routes[x][j].starttime.minute>=system.routes[x][i].starttime.minute){if(system.routes[x][i].starttime.hour==localtime&&system.routes[x][i].starttime.minute<localminute){continue;}else{j = i;}}}}u[t] = j;for(i=0;i<system.citycount;i++){if(system.routes[x][i].time!=OVER){  if(system.routes[x][j].starttime.hour==system.routes[x][i].starttime.hour&&system.routes[x][j].starttime.minute==system.routes[x][i].starttime.minute&&j!=i){t++;u[t] = i;}}}if(j==x){printf("无列车车次");}else{for(i=0;i<=t;i++){	printf("当前发出的最快列车车次：%d 城市:%s 到达城市：%s 出发时间：%d:%d 到站时间：%d:%d 共需时间：%d分钟 花费：%d元\n",system.routes[x][u[i]].checi,system.cities[x].name,system.cities[u[i]].name,system.routes[x][u[i]].starttime.hour,system.routes[x][u[i]].starttime.minute,system.routes[x][u[i]].endtime.hour,system.routes[x][u[i]].endtime.minute,system.routes[x][u[i]].time,system.routes[x][u[i]].cost);}
}}