该回答引用ChatGPT-3.5
根据题目要求,需要设计一个地铁出行帮助系统,提供地铁出行方案。以下是一个示例的界面和代码实现,你可以根据需要进行修改和完善。
界面设计:
你可以使用C++的图形库(如Qt、MFC)来实现图形界面,或者使用控制台窗口来展示界面。下面是一个基本的控制台窗口界面示例:
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地铁出行帮助系统
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请输入出发站:潘家园
请输入目的站:东大桥
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出行建议:
- 出发站:潘家园,10号线
- 第1站:劲松,10号线
- 第2站:双井,10号线
- [换乘站]:双井,10号线->7号线,换乘时间:5分钟
- 第3站:九龙山,7号线
- 第4站:大郊亭,7号线
- 第5站:百子湾,7号线
- [换乘站]:百子湾,7号线->6号线,换乘时间:3分钟
- 第6站:化工,6号线
- 第7站:南楼梓庄,6号线
- 第8站:欢乐谷景区,6号线
- 第9站:垡头,6号线
- 第10站:北京南站,6号线
- 第11站:马家堡,6号线
- 第12站:角门西,6号线
- 第13站:角门东,6号线
- [换乘站]:角门东,6号线->4号线,换乘时间:2分钟
- 第14站:大红门,4号线
- 第15站:西红门,4号线
- 第16站:新宫,4号线
- 第17站:公益西桥,4号线
- 第18站:角门西,4号线
- 第19站:马家堡,4号线
- 第20站:北京南站,4号线
- 第21站:陶然桥,4号线
- 第22站:菜市口,4号线
- 第23站:宣武门,4号线
- 第24站:西单,4号线
- 第25站:灵境胡同,4号线
- 第26站:西四,4号线
- 第27站:平安里,4号线
- 第28站:新街口,4号线
- 第29站:西直门,4号线
- 第30站:动物园,4号线
- 第31站:国家图书馆,4号线
- 第32站:魏公村,4号线
- 第33站:人民大学,4号线
- 第34站:海淀黄庄,4号线
- 第35站:中关
村,4号线
- 第36站:北京大学东门,4号线
- 第37站:圆明园,4号线
- [换乘站]:圆明园,4号线->10号线,换乘时间:2分钟
- 第38站:西苑,10号线
- 第39站:北宫门,10号线
- 第40站:安河桥北,10号线
- 目的站:东大桥,10号线
总用时:62分钟,换乘次数:4
代码实现:
以下是一个简化的示例代码,使用邻接矩阵表示地铁线路的图结构,并使用Dijkstra算法求解最短路径。请注意,这只是一个基本的实现示例,你可以根据需要进行修改和优化。
#include <iostream>
#include <vector>
#include <queue>
using namespace std;
const int INF = 1000000; // 代表无穷大
// 地铁站点结构体
struct Station {
string name; // 站名
int line; // 所属线路
};
// 地铁图类
class SubwayMap {
private:
vector<vector<int>> adjacencyMatrix; // 邻接矩阵表示地铁线路图
vector<Station> stations; // 站点信息
public:
// 构造函数
SubwayMap(int numLines) {
adjacencyMatrix.resize(numLines, vector<int>(numLines, INF));
}
// 添加地铁站点
void addStation(const string& name, int line) {
Station station;
station.name = name;
station.line = line;
stations.push_back(station);
}
// 添加地铁线路连接
void addConnection(int line1, int station1, int line2, int station2, int time) {
adjacencyMatrix[line1][line2] = time;
adjacencyMatrix[line2][line1] = time;
}
// 获取地铁站点名称
string getStationName(int line, int station) {
return stations[station].name;
}
// 获取地铁站点所属线路
int getStationLine(int line, int station) {
return stations[station].line;
}
// 使用Dijkstra算法求解最短路径
void findShortestPath(int startLine, int startStation, int endLine, int endStation) {
int numLines = adjacencyMatrix.size();
vector<int> dist(numLines, INF); // 记录起始站到各站点的最短距离
vector<int> prev(numLines, -1); // 记录最短路径上每个站点的前一个站点
vector<bool> visited(numLines, false);
dist[startLine] = 0;
for (int i = 0; i < numLines - 1; i++) {
int u = -1;
int minDist = INF;
// 选择当前最短距离的站点
for (int j = 0; j < numLines; j++) {
if (!visited[j] && dist[j] < minDist) {
minDist = dist[j];
u = j;
}
}
visited[u] = true;
// 更新与当前站点相邻的站点的最短距离
for (int v = 0; v < numLines; v++) {
if (!visited[v] && adjacencyMatrix[u][v] != INF && dist[u] + adjacencyMatrix[u][v] < dist[v]) {
dist[v] = dist[u] + adjacencyMatrix[u][v];
prev[v] = u;
}
}
}
// 构建路径
vector<int> path;
int currentLine = endLine;
int currentStation = endStation;
while (currentStation != startStation || currentLine != startLine) {
path.push_back(currentLine);
int temp = prev[currentLine];
currentLine = temp;
}
// 输出结果
cout << "出行建议:" << endl;
cout << "- 出发站:" << getStationName(startLine, startStation) << "," << getStationLine(startLine, startStation) << "号线" << endl;
for (int i = path.size() - 1; i >= 0; i--) {
int line = path[i];
cout << "- 第" << i + 1 << "站:" << getStationName(line, currentStation) << "," << getStationLine(line, currentStation) << "号线" << endl;
currentStation = prev[line];
}
cout << "- 目的站:" << getStationName(endLine, endStation) << "," << getStationLine(endLine, endStation) << "号线" << endl;
cout << "总用时:" << dist[endLine] << "分钟,换乘次数:" << path.size() - 1 << endl;
}
};
int main() {
// 创建地铁图对象
SubwayMap subway(9);
// 添加地铁站点
subway.addStation("潘家园", 0);
subway.addStation("劲松", 0);
subway.addStation("双井", 0);
subway.addStation("九龙山", 1);
subway.addStation("大郊亭", 1);
subway.addStation("百子湾", 1);
subway.addStation("化工", 2);
subway.addStation("南楼梓庄", 2);
subway.addStation("欢乐谷景区", 2);
subway.addStation("垡头", 2);
subway.addStation("北京南站", 2);
subway.addStation("马家堡", 2);
subway.addStation("角门西", 2);
subway.addStation("角门东", 2);
subway.addStation("大红门", 3);
subway.addStation("西红门", 3);
subway.addStation("新宫", 3);
subway.addStation("公益西桥", 3);
subway.addStation("西苑", 4);
subway.addStation("北宫门", 4);
subway.addStation("安河桥北", 4);
subway.addStation("东大桥", 0);
// 添加地铁线路连接
subway.addConnection(0, 0, 0, 1, 3);
subway.addConnection(0,
1, 0, 2, 4);
subway.addConnection(0, 2, 1, 3, 5);
subway.addConnection(1, 3, 1, 4, 5);
subway.addConnection(1, 4, 1, 5, 4);
subway.addConnection(1, 5, 2, 6, 3);
subway.addConnection(2, 6, 2, 7, 4);
subway.addConnection(2, 7, 2, 8, 4);
subway.addConnection(2, 8, 2, 9, 3);
subway.addConnection(2, 9, 2, 10, 4);
subway.addConnection(2, 10, 2, 11, 3);
subway.addConnection(2, 11, 2, 12, 3);
subway.addConnection(2, 12, 2, 13, 2);
subway.addConnection(2, 13, 3, 14, 2);
subway.addConnection(3, 14, 3, 15, 3);
subway.addConnection(3, 15, 3, 16, 3);
subway.addConnection(3, 16, 3, 17, 3);
subway.addConnection(4, 18, 4, 19, 3);
subway.addConnection(4, 19, 4, 20, 3);
subway.addConnection(4, 20, 0, 21, 2);
// 查找最短路径并输出结果
subway.findShortestPath(0, 0, 0, 21);
return 0;
}
这个示例中,我们创建了一个9条线路的地铁图对象,然后添加了各个站点和线路之间的连接关系。最后使用Dijkstra算法查找最短路径,并输出结果。
请注意,这只是一个基本的实现示例,实际的地铁线路和站点信息可能更复杂,需要根据实际情况进行适当的修改和扩展。另外,你还可以考虑使用更高级的算法(如A*算法)来优化路径搜索的效率。