校园导游咨询系统课程设计毕业论文.doc

湖南人文科技学院·课程设计

湖南人文科技学院
数据结构课程设计

课程名称
:
数据结构课程设计
题 目
:
校园导游咨询系统
年级/专业/班
:
14级信工系网工二班
组长姓名（学号）
:

成员姓名（学号）
:

《数据结构》课程设计
--校园导游咨询系统设计
一、引 言
随着现代社会生活节奏的加快，人们外出旅行以寻求放松的时间越来越多。考虑到游客不可能对所有景点都有所了解，因此可能无法找到游玩景点最省时，最高效的路径，而人工导游成本又过高，故使用C++，基于《数据结构》中图的相关算法与HGE引擎的窗口界面开发了“湖南人文科技学院导游咨询系统”。
开发本系统目的在于为来访我校的游客提供一条最短游览路径，本系统从实际出发，通过对校园平面图的分析，将其转化为数据并保存在系统中，因此系统提供的路径具有较大的可信性。而且本系统使用引擎创建窗口，更加方便，更加美观，更加易懂。
本系统界面友好，提示信息充分，在实际使用过程中运行良好。
二、设计目的与任务
1、设计目的：
通过本课程设计教学所要求达到的目的是：巩固和加深对数据结构的理解，通过上机实验、调试程序，加深对课本知识的理解；能熟练掌握几种基本数据结构的基本操作；能针对给定题目，选择相应的数据结构，分析并设计算法，进而给出问题的正确求解过程并编写代码实现。能简单的运用HGE引擎创建窗口，更好地实现校园导游咨询功能。
2、设计任务：
校园导游程序：用窗口界面实现以下功能：
（1）景点信息的查询和简介;
（2）两景点间路径的查询；
（3）增加、删除、更新有关景点和道路的信息。

三、设计方案与实施(小三号、黑体、加粗) (一级标题)
1、总体设计//写总体的设计思想
根据题目要求，程序需要实现校园景点的信息查询和修改。首先使用HGE引擎创建基本的窗口界面，定义一个二维数组（40X40）来表示地图的属性，，然后从文件中加载一张图片并用纹理句柄保存，再创建一个精灵，并绑定一张纹理图片等来将图片设置进窗口界面。再建立更新函数和渲染函数来进行逻辑处理（获取鼠标位置，获取图片的矩形区域，判断一个点是否在矩形中，判断鼠标是否在增加删除选项框内，判断鼠标是否在增加删除选项框内）和显示（背景，颜色，景点名字，景点坐标，景点简介等）
在窗口查询中，全是用鼠标来实现景点简介、景点间路径、景点和道路的增加、删除、更新等操作，方便易懂又美观。景点简介的查询是：将鼠标放在景点上就会实现；景点间路径的查询是：用鼠标在已有道路上点出起点和终点，就会自动计算出最短路径并且显示在右边的路径框上；景点和道路的增加、删除、更新：用鼠标点击已有的两个编辑按钮来实现对地图上的修改。

2、详细设计
（1）HGE的应用
HGE *hge = 0;//定义一个全局变量:hge引擎指针
hgeFont* pFont;
hgeSprite *sprite = NULL;//精灵指针:(指向一张图片)
HTEXTURE tex = NULL;//纹理句柄(对应一张图片)

hgeSprite *sprite_1 = NULL;//精灵指针:(指向一张图片)
HTEXTURE tex_1 = NULL;//纹理句柄(对应一张图片)

hgeSprite *sprite_2 = NULL;//精灵指针:(指向一张图片)
HTEXTURE tex_2 = NULL;//纹理句柄(对应一张图片)

hgeSprite *sprite_menu = NULL;//精灵指针:开始按钮
HTEXTURE tex_menu = NULL;//纹理句柄(开始)

hgeSprite *sprite_3 = NULL;
HTEXTURE tex_3 = NULL;

hgeSprite* sprite_4 = NULL;
HTEXTURE tex_4 = NULL;

hgeSprite* sprite_5 = NULL;
HTEXTURE tex_5 = NULL;

hgeSprite* sprite_6 = NULL;
HTEXTURE tex_6 = NULL;

GfxFont *g_pGfxFont0 = NULL;//中文显示
GfxFont *g_pGfxFont1 = NULL;//中文显示

GfxFont* p_Font = NULL; //创建一个字体指针
GfxFont* p_Font_1 = NULL;
GfxFont* p_Font_2 = NULL;

float scaling_1 = 1.0f;//设置按钮缩放比列
float scaling_2 = 1.0f;
float scaling_3 = 1.0f;

（2）更新函数(逻辑处理):
bool FrameFunc()
{
hge->Effect_PlayEx(heffect, 20);//播放音效:
if (hge->Input_KeyDown(HGEK_ESCAPE))//返回值为true,程序结束:按下ESC键
return true;
switch (gamestate)
{
case Start:
if (hge->Input_KeyDown(HGEK_LBUTTON))
{
hge->Input_GetMousePos(&mouse_x, &mouse_y);//获取鼠标的位置

sprite_menu->GetBoundingBox(300, 100, &rect_menu);//获取图片的矩形区域

if (rect_menu.TestPoint(mouse_x, mouse_y))//判断一个点是否在矩形中

gamestate = Play;
}
b_state = false;
break;
case Play:

if (hge->Input_KeyDown(HGEK_LBUTTON))
{
if (changestate==Add)
{
hge->Input_GetMousePos(&mouse_x, &mouse_y);
x_1 = (int)(mouse_y - 100) / 16;//16表示图片的高
y_1 = (int)(mouse_x - 100) / 16;//16表示图片的宽
n[x_1][y_1] = 1;
n1[x_1][y_1] = 1;

}
else if (changestate == Del)
{
hge->Input_GetMousePos(&mouse_x, &mouse_y);
x_1 = (int)(mouse_y - 100) / 16;//16表示图片的高
y_1 = (int)(mouse_x - 100) / 16;//16表示图片的宽
n[x_1][y_1] = 0;
n1[x_1][y_1] = 0;
}

hge->Input_GetMousePos(&mouse_x, &mouse_y);//获取鼠标的位置
sprite_5->GetBoundingBox(750, 500, &rect_5);//获取图片的矩形区域
sprite_6->GetBoundingBox(750, 550, &rect_6);
if (rect_5.TestPoint(mouse_x, mouse_y))//判断鼠标是否在增加删除选项框内
{
scaling_1 = 1.2f;;
changestate = Add;
}

else if (rect_6.TestPoint(mouse_x, mouse_y))
{
scaling_2 = 1.2f;
changestate = Del;
}

}
if (hge->Input_KeyUp(HGEK_LBUTTON))
{
hge->Input_GetMousePos(&mouse_x, &mouse_y);//获取鼠标的位置
sprite_5->GetBoundingBox(750, 500, &rect_5);//获取图片的矩形区域
sprite_6->GetBoundingBox(750, 550, &rect_6);
if (rect_5.TestPoint(mouse_x, mouse_y))//判断鼠标是否在增加删除选项框内
scaling_1 = 1.0f;
else if (rect_6.TestPoint(mouse_x, mouse_y))
scaling_2 = 1.0f;
}
hge->Input_GetMousePos(&mouse_x, &mouse_y);
if (mouse_x > 510 && mouse_x < 540 && mouse_y >410 && mouse_y < 440)
IsShow = true;
else
IsShow = false;
if (mouse_x >510 && mouse_x < 550 && mouse_y >300 && mouse_y < 340)
IsShow_1 = true;
else
IsShow_1 = false;
if (mouse_x >410 && mouse_x < 450 && mouse_y >310 && mouse_y < 350)
IsShow_2=true;
else
IsShow_2 = false;
if (mouse_x >225 && mouse_x < 265 && mouse_y >130 && mouse_y < 170)
IsShow_3=true;
else
IsShow_3 = false;
if (mouse_x >310 && mouse_x < 350 && mouse_y >540 && mouse_y < 580)
IsShow_4=true;
else
IsShow_4 = false;
if (mouse_x >400 && mouse_x < 440 && mouse_y >610 && mouse_y < 650)
IsShow_5=true;
else
IsShow_5 = false;
if (mouse_x >315 && mouse_x < 355 && mouse_y >430 && mouse_y < 470)
IsShow_6=true;
else
IsShow_6 = false;
if (mouse_x >200 && mouse_x < 240 && mouse_y >430 && mouse_y < 470)
IsShow_7=true;
else
IsShow_7 = false;
if (mouse_x >400 && mouse_x < 440 && mouse_y >405 && mouse_y < 445)
IsShow_8=true;
else
IsShow_8 = false;
if (mouse_x >645 && mouse_x < 685 && mouse_y >380 && mouse_y < 420)
IsShow_9=true;
else
IsShow_9 = false;

if (hge->Input_GetKeyState(HGEK_RBUTTON) && b_state == false)//判断鼠标左键是否按下，按下开始导游
{
b_state = TRUE;
hge->Input_GetMousePos(&mouse_x, &mouse_y);
end_x = (int)(mouse_y - 100) / 16;//16表示图片的高
end_y = (int)(mouse_x - 100) / 16;//16表示图片的宽
}
if (hge->Input_GetKeyState(HGEK_SPACE))
{
step = 0;
memcpy(n, n1, sizeof(n));
x = end_x;
y = end_y;
point *start = (point*)malloc(sizeof(point));//起点
start->x = x;
start->y = y;
n[x][y] = 3;
if (x != 1 && y != 1)
n[1][1] = 0;
q.push(start);
}
if (b_state)
{
while (!q.empty()){
point *front = q.front();
q.pop();//弹出队头
if (front->x == end_x &&front->y == end_y)
{
flag = 1;
//cout<<"成功找到出路."<<"最少需要"<<n[front->x][front->y]-2<<"步。如下所示："<<endl;
n[front->x][front->y] = -6;
//cout<<"倒退回去："<<(front)->x<<","<<(front)->y;
point *lastPoint = front;
front = front->last;
while ((front->x != x) || (front->y != y)){
//cout<<"->"<<front->x<<","<<front->y;
if (lastPoint->x - front->x == 1){
n[front->x][front->y] = -1;
}
else if (lastPoint->x - front->x == -1){
n[front->x][front->y] = -2;
}
else if (lastPoint->y - front->y == 1){
n[front->x][front->y] = -3;
}
else{
n[front->x][front->y] = -4;
}
lastPoint = front;
front = front->last;
}
//cout<<"->"<<start->x<<","<<start->y<<endl;
n[x][y] = -5;
break;
}
else{
for (int i = 0; i < 4; ++i){
point *temp = new point;
temp->x = front->x + aspect[i][0];
temp->y = front->y + aspect[i][1];
if (temp->x >= 0 && temp->x<40 && temp->y >= 0 && temp->y<40&&n[temp->x][temp->y] == 0){
temp->last = front;
q.push(temp);
n[temp->x][temp->y] = n[front->x][front->y] + 1;
}
}
}
}
if (!flag);
//cout<<"无路可走！"<<endl;
else{
b_state = false;
for (int i = 0; i < 40; ++i)
{
for (int j = 0; j < 40; ++j)
{
if (n[i][j]<0)
{
n[i][j] = 3;
step++;
}
}
}
}
}
break;
}
return false;//返回值是false程序继续
}

（3）渲染函数(显示)
bool RenderFunc()
{
hge->Gfx_BeginScene();//通知系统开始绘制
hge->Gfx_Clear(0xFFFFFFFF);// 清屏(屏幕的背景颜色,每两位:红、绿、蓝)
switch (gamestate)//自己的绘制:
{
case Start:
sprite_4->Render(0, 0);
sprite_menu->RenderEx(300, 100,0.0f,1.0f,1.0f);

break;
case Play:
sprite_3->Render(0, 0);//绘制背景
sprite_5->RenderEx(795, 515, 0.0f, scaling_1, scaling_1);//绘制按钮
sprite_6->RenderEx(795, 565, 0.0f, scaling_2, scaling_2 );//绘制按钮
for (int i = 0; i<40; ++i)//遍历数组的元素并根据其值绘制图形
{
for (int j = 0; j<40; ++j)
{
switch (n[i][j])
{
case 0://sprite_1->Render(j*16,i*16);
break;
case 1://第一个参数表示x坐标，第二参数y坐标
sprite->Render(100 + j * 16, 100 + i * 16);
break;
case 2://第一个参数表示x坐标，第二参数y坐标
sprite_1->Render(100 + j * 16, 100 + i * 16);
break;
case 3://第一个参数表示x坐标，第二参数y坐标
sprite_2->Render(100 + j * 16, 100 + i * 16);
break;
}
}
}
p_Font_2->Render(750, 400, L"距离 米");
p_Font_2->Print(790, 400, " %d", step*10);
p_Font_1->Render(200, 50, L"湖南人文科技学院导游图");
p_Font->Render(248, 150, L"阳\n光\n公\n寓"); //设置字体的位置
p_Font->Render(220, 450, L"体\n育\n馆"); //设置字体的位置
p_Font->Render(335, 450, L"田\n径\n场"); //设置字体的位置
p_Font->Render(525, 425, L"海园广场"); //设置字体的位置
p_Font->Render(530, 320, L"致远楼"); //设置字体的位置
p_Font->Render(430, 330, L"图\n书\n馆"); //设置字体的位置
p_Font->Render(420, 425, L"生活\n服务\n大楼"); //设置字体的位置
p_Font->Render(420, 630, L"逸\n夫\n楼"); //设置字体的位置
p_Font->Render(330, 560, L"惠风\n篮球场"); //设置字体的位置
p_Font->Render(670, 360, L"毓\n师\n园"); //设置字体的位置
if (IsShow)
{
p_Font_2->Render(mouse_x,mouse_y,L"休闲散步的最佳场所");
}
if (IsShow_1)
{
p_Font_2->Render(mouse_x, mouse_y, L"全校最大的一栋综合教学楼,\n各系上课得主要场所");
}
if (IsShow_2)
{
p_Font_2->Render(mouse_x, mouse_y, L"学校的心脏，藏有图书上百万册，\n三楼为咖啡书吧，环境优雅");
}
if (IsShow_3)
{
p_Font_2->Render(mouse_x, mouse_y, L"全校最豪华的学生公寓，共有六栋，\n有标准四人寝和豪华两人寝");
}
if (IsShow_4)
{
p_Font_2->Render(mouse_x, mouse_y, L"全校最大篮球场，挥洒汗水的赛场");
}
if (IsShow_5)
{
p_Font_2->Render(mouse_x, mouse_y, L"学校最具艺术色彩的一栋大楼");
}
if (IsShow_6)
{
p_Font_2->Render(mouse_x, mouse_y, L"现在化塑胶标准报道，人造草坪，\n适宜锻炼身体的场所");
}
if (IsShow_7)
{
p_Font_2->Render(mouse_x, mouse_y, L"举办各种大型比赛和开展大型活动的场所，\n能容纳五千多人");
}
if (IsShow_8)
{
p_Font_2->Render(mouse_x, mouse_y, L"为学生和老师提供生活服务的地方");
}
if (IsShow_9)
{
p_Font_2->Render(mouse_x, mouse_y, L"绿树成荫，幽静小道，适宜读书和休息");
}
break;
}
hge->Gfx_EndScene();//通知系统结束绘制
return false;
}

（4）主函数(入口函数)
int WINAPI WinMain(HINSTANCE, HINSTANCE, LPSTR, int)
{
hge = hgeCreate(HGE_VERSION);//hge指针赋值。
hge->System_SetState(HGE_FRAMEFUNC, FrameFunc);// 设置自己的更新函数//第二个参数是函数的名字
hge->System_SetState(HGE_RENDERFUNC, RenderFunc);//设置自己的渲染函数.第二个参数是函数的名字
hge->System_SetState(HGE_TITLE, "校园导游系统");// 设置窗口标题.第二个参数标题名
hge->System_SetState(HGE_WINDOWED, true);//设置窗口模式，true为窗口模式，false全屏
hge->System_SetState(HGE_SCREENWIDTH,900);//设置窗口宽和高
hge->System_SetState(HGE_SCREENHEIGHT,800);
hge->System_SetState(HGE_FPS, 60);//设置窗口的刷新率(每一秒钟渲染的次数)
hge->System_SetState(HGE_HIDEMOUSE, false);//是否隐藏鼠标
hge->System_SetState(HGE_USESOUND, true);// 设置是否开启声音
//系统初始化
if (hge->System_Initiate())
{
p_Font = new GfxFont("宋体", 20); //20表示字体大小
p_Font->SetColor(0xff000000);//设置颜色

p_Font_1 = new GfxFont("华文行楷",40);
p_Font_1->SetColor(0xff000000);

p_Font_2 = new GfxFont("楷体",20);
p_Font_2->SetColor(0xffff0000);
//自己的初始化:
//从文件中加载一张图片并用纹理句柄保存
tex_3 = hge->Texture_Load("wall.jpg");
sprite_3 = new hgeSprite(tex_3, 0, 0, 900, 800);

tex = hge->Texture_Load("blue.png");
sprite = new hgeSprite(tex, 0, 0, 16, 16);//创建一个精灵，并绑定一张纹理图片,蓝色

tex_1 = hge->Texture_Load("yellow.png");//从文件中加载一张图片并用纹理句柄保存
sprite_1 = new hgeSprite(tex_1, 0, 0, 16, 16);//创建一个精灵，并绑定一张纹理图片

tex_5 = hge->Texture_Load("delete.jpg");
sprite_5 = new hgeSprite(tex_5, 0, 0, 90, 30);
sprite_5->SetHotSpot(45, 15);

tex_6 = hge->Texture_Load("add.jpg");
sprite_6 = new hgeSprite(tex_6, 0, 0, 90, 30);
sprite_6->SetHotSpot(45, 15);

tex_4 = hge->Texture_Load("school.jpg");//从文件中加载一张图片并用纹理句柄保存
sprite_4 = new hgeSprite(tex_4, 0, 0, 900, 800);//创建一个精灵，并绑定一张纹理图片

tex_2 = hge->Texture_Load("red.png");//从文件中加载一张图片并用纹理句柄保存
sprite_2 = new hgeSprite(tex_2, 0, 0, 16, 16);//创建一个精灵，并绑定一张纹理图片

tex_menu = hge->Texture_Load("start.jpg");//从文件中加载一张图片并用纹理句柄保存
sprite_menu = new hgeSprite(tex_menu, 0, 0, 260, 80);//创建一个精灵，并绑定一张纹理图片

heffect_1 = hge->Effect_Load("button.mp3");
memcpy(n1, n, sizeof(n));
point *start = (point*)malloc(sizeof(point));//起点
start->x = x;
start->y = y;
n[x][y] = 3;
q.push(start);
//启动系统:
hge->System_Start();
}
else
{
MessageBoxA(NULL, hge->System_GetErrorMessage(), "Error", MB_OK | MB_ICONERROR | MB_APPLMODAL);
}
//程序结束时，资源的释放:
//系统关闭和hge指针的释放
hge->System_Shutdown();
hge->Release();
return 0;
}
3、程序调试与体会//对整个程序在高度过程中的一些体会(二级标题
程序经过调试完成了对景点简介信息，景点之间的路径的查询以及对景点信息的增加，删除和更新。
本次程序设计是对全学期数据结构课程学习的一次实践，通过亲自编写编译调试程序，逐步掌握了编程方法。也说明了一个深刻道理，知识只有在实践中才能充分理解并运用。从传统的被动接受变为主动探索，起初不是很适应，什么也不懂，茫然无措。渐渐地开始自己编写时候，发现了其中之乐趣。我相信，这样的学习坚持到底，必将有所成就。
设计过程需要查找各种资料，在百度等搜索工具与指导老师的帮助下，在自己理解的基础上参照方法写出属于自己的程序。虽然过程中出现多次程序报错，在同学的指导和老师的帮助下顺利完成，值得为之欣喜。
其中编程过程中显露出来的问题也必须引起高度重视，在今后的学习中必当万分注意绝不再犯。比如细心问题，有次的一个小小的“取地址符”没有添加，导致整个程序无法运行，检查了好久才发现。所以说，编程是个细活，只有严谨的态度，细心的思路以及良好的学习习惯，最终才能收获成功的喜悦。
最后感谢在编程过程中给予充分帮助的老师和同学们，这又使我认识到团队力量的强大作用。加强团队协作也是今后程序设计道路上的必备能力。
4、运行结果

四、结 论
经过这次课程设计，我对程序中算法的概念理解的更加透彻。算法是程序中必不可少的部分，它是指解题方案的准确而完整的描述，是一系列解决问题的清晰指令，算法代表着用系统的方法描述解决问题的策略机制。也就是说，能够对一定规范的输入，在有限时间内获得所要求的输出。如果一个算法有缺陷，或不适合于某个问题，执行这个算法将不会解决这个问题。不同的算法可能用不同的时间、空间或效率来完成同样的任务。同时，在选择算法时必须考虑算法的时间复杂度和空间复杂度，这样才能让程序正常高效的运行。
在这次的课程设计中，我们认识到了我们的不足和知识的广阔。使我们对我们课本的知识有了新的理解，让我们对C语言，C++和数据结构的理解更深，把我们学到的知识串通起来。
对于校园导游咨询系统，让我们把平时古板的知识用在了现实的社会实践中，对我们学习新的知识有了巨大的帮助，提高了我们的积极性。对我们把学到的知识用在生活中起到了作用，打到学以致用。
通过这次课程设计，我们学到了很多，有专业的知识，有分析的方法；有新的认识（HGE引擎），有学习的方向；有知识的充实，有心灵的升华。
实践是检验真理的唯一方法。

。
五、参考文献
[1]《数据结构》（C语言版） 严蔚敏 清华大学出版社
[2]《数据结构课程设计》 舒仕华 机械工业出版社

六、附录（源代码）
#include "hge.h"
#include <hgesprite.h>
#include <queue>
#include <list>
#include<iostream>
#include<string.h>
#include"gfxFont.h"
#include<hgefont.h>
using namespace std;
bool IsShow = false;
bool IsShow_1 = false;//判断是否显示
bool IsShow_2 = false;
bool IsShow_3 = false;
bool IsShow_4 = false;
bool IsShow_5 = false;
bool IsShow_6 = false;
bool IsShow_7 = false;
bool IsShow_8 = false;
bool IsShow_9 = false;

enum ChangeState{ Del, Add, Usl };
ChangeState changestate = Usl;

HGE *hge = 0;//定义一个全局变量:hge引擎指针
hgeFont* pFont;
hgeSprite *sprite = NULL;//精灵指针:(指向一张图片)
HTEXTURE tex = NULL;//纹理句柄(对应一张图片)

hgeSprite *sprite_1 = NULL;//精灵指针:(指向一张图片)
HTEXTURE tex_1 = NULL;//纹理句柄(对应一张图片)

hgeSprite *sprite_2 = NULL;//精灵指针:(指向一张图片)
HTEXTURE tex_2 = NULL;//纹理句柄(对应一张图片)

hgeSprite *sprite_menu = NULL;//精灵指针:开始按钮
HTEXTURE tex_menu = NULL;//纹理句柄(开始)

hgeSprite *sprite_3 = NULL;
HTEXTURE tex_3 = NULL;

hgeSprite* sprite_4 = NULL;
HTEXTURE tex_4 = NULL;

hgeSprite* sprite_5 = NULL;
HTEXTURE tex_5 = NULL;

hgeSprite* sprite_6 = NULL;
HTEXTURE tex_6 = NULL;

GfxFont *g_pGfxFont0 = NULL;//中文显示
GfxFont *g_pGfxFont1 = NULL;//中文显示

GfxFont* p_Font = NULL; //创建一个字体指针
GfxFont* p_Font_1 = NULL;
GfxFont* p_Font_2 = NULL;

float scaling_1 = 1.0f;//设置按钮缩放比列
float scaling_2 = 1.0f;
float scaling_3 = 1.0f;

//定义一个二维数组:表示地图的属性
int n1[40][40] = { 0 };
int n[40][40] =
{
{ 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0,