测绘软件实习报告.doc

测 绘 软 件
设 计 与 实 现

2011年11月15日
目录

实验一 图的创建、遍历及其MST的构建 3
实验二 快速排序算法的实现 8
实验三 矩阵类的设计与实现 10
实验四 Windows绘图 15
实验五 面向对象的高程网平差程序设计与实现 19

实验一 图的创建、遍历及其MST的构建
一、实验目的
通过上机实践，进一步了解图的创建、遍历及其MST的构建，巩固所学课本知识。
二、实验过程

#include<stdio.h>
#include<iostream.h>
#include<malloc.h>
#define INF 32767
#define MAXV 100
typedef int InfoType;
typedef struct
{
int no;
InfoType info;
}VertexType;
typedef struct
{
int edges[MAXV][MAXV];
int n,e;
VertexType vexs[MAXV];
}MGraph;
typedef struct ANode
{
int adjvex;
struct ANode *nextarc;
InfoType info;
}ArcNode;
typedef int Vertex;
typedef struct Vnode
{
Vertex data;
ArcNode *firstarc;
}VNode;
typedef VNode AdjList[MAXV];
typedef struct
{ AdjList adjlist;
int n,e;
}ALGraph;
void MatToList(MGraph g,ALGraph *&G)
{
int i,j,n=g.n;
ArcNode *p;
G=(ALGraph *)malloc(sizeof(ALGraph));
for(i=0;i<n;i++)
G->adjlist[i].firstarc=NULL;
for(i=0;i<n;i++)
for(j=n-1;j>=0;j--)
if(g.edges[i][j]!=0)
{
p=(ArcNode *)malloc(sizeof(ArcNode));
p->adjvex=j;
p->info=g.edges[i][j];
p->nextarc=G->adjlist[i].firstarc;
G->adjlist[i].firstarc=p;
}
G->n=n;
G->e=g.e;
}
void ListToMat(ALGraph *G,MGraph &g)
{
int i,j,n=G->n;
ArcNode *p;
for(i=0;i<n;i++)
for(j=0;j<n;j++)
g.edges[i][j]=0;
for(i=0;i<n;i++)
{
p=G->adjlist[i].firstarc;
while(p!=NULL)
{
g.edges[i][p->adjvex]=p->info;
p=p->nextarc;
}
}
g.n=n;
g.e=G->e;
}
void DispMat(MGraph g)
{
int i,j;
int zz=99;
for(i=0;i<g.n;i++)
{
for(j=0;j<g.n;j++)
if(g.edges[i][j]==INF)
printf("%3s"," ");
else
printf("%3d",g.edges[i][j]);
printf("\n");
}
}void DispAdj(ALGraph *G)
{
int i;
ArcNode *p;
for(i=0;i<G->n;i++)
{
p=G->adjlist[i].firstarc;
if(p!=NULL)
printf("%3d",i);
while(p!=NULL)
{
printf("%3d",p->adjvex);
p=p->nextarc;
}
printf("\n");
}
};
int visited[MAXV];
void DFS(ALGraph *G,int v)
{
ArcNode *p;
visited[v]=1;
printf("%3d",v);
p=G->adjlist[v].firstarc;
while(p!=NULL)
{
if(visited[p->adjvex]==0)
DFS(G,p->adjvex);
p=p->nextarc;
}
}
void DFS1(ALGraph *G,int v)
{
ArcNode *p;
ArcNode *St[MAXV];
int top=-1,w,i;
for(i=0;i<G->n;i++)
visited[i]=0;
printf("%3d",v);
visited[v]=1;
top++;
St[top]=G->adjlist[v].firstarc;
while(top>-1)
{

p=St[top];
top--;
while(p!=NULL)
{
w=p->adjvex;
if(visited[w]==0)
{
printf("%3d",w);

visited[w]=1;
top++;
St[top]=G->adjlist[w].firstarc;
break;
}
p=p->nextarc;
}
}
printf("\n");
}
void BFS(ALGraph *G,int v)
{
ArcNode *p;
int queue[MAXV],front=0,rear=0;
int visited[MAXV];
int w,i;
for(i=0;i<G->n;i++)
visited[i]=0;
printf("%3d",v);
visited[v]=1;
rear=(rear+1)%MAXV;
queue[rear]=v;
while(front!=rear)
{
front=(front+1)%MAXV;
w=queue[front];
p=G->adjlist[w].firstarc;
while(p!=NULL)
{
if(visited[p->adjvex]==0)
{
printf("%3d",p->adjvex);
visited[p->adjvex]=1;
rear=(rear+1)%MAXV;
queue[rear]=p->adjvex;
}
p=p->nextarc;
}
}
printf("\n");
}
void Prim(MGraph g,int v)
{
int lowcost[MAXV],min,n=g.n;
int closest[MAXV],i,j,k;
for(i=0;i<n;i++)
{
lowcost[i]=g.edges[v][i];
closest[i]=v;
}
for(i=0;i<n-1;i++)
{
min=INF;
for(j=0;j<n;j++)
if(lowcost[j]!=0&&lowcost[j]<min)
{
min=lowcost[j];
k=j;
}
printf("边(%d,%d)权为:%d\n",closest[k],k,min);
lowcost[k]=0;
for(j=0;j<n;j++)
if(g.edges[k][j]!=0&&g.edges[k][j]<lowcost[j])
{
lowcost[j]=g.edges[k][j];
closest[j]=k;
}
}
}
/////////////////////////////////////typedef struct
{
int u;
int v;
int w;
}Edge;
void SortEdge(MGraph g,Edge E[])
{
int i,j,k=0;
Edge temp;
for(i=0;i<g.n;i++)
for(j=0;j<g.n;j++)
if(g.edges[i][j]<INF)
{
E[k].u=i;
E[k].v=j;
E[k].w=g.edges[i][j];
k++;
}
for(i=0;i<k;i++)
{
temp=E[i];
j=i-1;
while(j>=0&&temp.w<E[j].w)
{
E[j+1]=E[j];
j--;
}
E[+1]=temp;
}
}
void Kruskal(Edge E[],int n,int e)
{
int i,j,m1,m2,sn1,sn2,k;
int vset[MAXV];
for(i=0;i<n;i++)
vset[i]=i;
k=1;
j=0;
while(k<n)
{
m1=E[j].u;
m2=E[j].v;
sn1=vset[m1];
sn2=vset[m2];
if(sn1!=sn2)
{
printf("(%d,%d):%d\n",m1,m2,E[j].w);
k++;
for(i=0;i<n;i++)
if(vset[i]==sn2)
vset[i]=sn1;
}
j++;
}
}
/////////////////////////////////////
void main()
{
int i,j,u=3;
MGraph g,g1;
ALGraph *G;
Edge E[MAXV];
int B[MAXV][11];
int A[MAXV][6]={{0,5,0,7,0,0},{0,0,4,0,0,0},{8,0,0,0,0,9},{0,0,5,0,0,6},{0,0,0,5,0,0},{3,0,0,0,1,0}};
g.n=6;
g.e=10;
for(i=0;i<g.n;i++)
for(j=0;j<g.n;j++)
g.edges[i][j]=A[i][j];
printf("\n");
printf("图G的邻接表：\n");
MatToList(g,G);
DispAdj(G);
printf("图G的邻接表转换成邻接矩阵\n");
ListToMat(G,g1);
DispMat(g1);
printf("从顶点0开始的DFS（递归算法） :\n");
DFS(G,0);
printf("\n");
printf("从顶点0开始的DFS（非递归算法） :\n");
DFS1(G,0);
printf("从顶点0开始的BFS（递归算法） :\n");
BFS(G,0);
printf("\n");
for(i=0;i<g.n;i++)
for(j=0;j<g.n;j++)
B[i][j]=INF;
B[0][1]=1;
B[0][2]=4;
B[0][3]=12;
B[0][5]=2;
B[1][2]=8;
B[2][3]=5;
B[2][5]=9;
B[3][4]=3;
B[4][5]=7;
for(i=0;i<g.n;i++)
for(j=0;j<g.n;j++)
A[j][i]=A[i][j];
for(i=0;i<g.n;i++)
for(j=0;j<g.n;j++)
g.edges[i][j]=B[i][j];
printf("\n");
printf("\n");
printf("普里姆算法求解结果:\n");
Prim(g,0);
printf("\n");
SortEdge(g,E);
printf("\n");
printf("\n");
printf("克鲁斯卡尔算法求解结果:\n");
Kruskal(E,g.n,g.e);
printf("\n");
}

三、实验成果

四、实验体会
通过此次上机实践，基本上掌握了图的创建过程，对于程序设计，在设计过程中遇到很多问题，但是通过相互讨论及老师指导，已经基本掌握了基于深度优先的图的遍历算法的设计与实现、基于广度优先的图的遍历算法的设计与实现、基于Prim算法的最小生成树的构建、基于Kruskal算法的最小生成树的构建。

实验二 快速排序算法的实现
一、实验目的
通过上机实践巩固课堂所学快速排序算法相关知识，通过讨论，同学之间相互学习，彻底了解实验内容，完成实验作业。
二、实验过程

#include<iostream.h>
void XXXquicksort(int data[],int low,int high)
{
int i,pivot,j;
if(low<high)
{
pivot=data[low];
i=low;
j=high;
while(i<j)
{
while(i<j&&data[j]>=pivot)
j--;
if(i<j)
data[i++]=data[j];
while(i<j&&data[i]<=pivot)
i++;
if(i<j)
data[j--]=data[i];
}
data[i]=pivot;
XXXquicksort(data,low,i-1);
XXXquicksort(data,i+1,high);
}
}
void main()
{
int a[6];
int i;
cout<<"请输入待排序数组"<<endl;
for(i=0;i<6;i++)
{
cin>>a[i];
}
cout<<endl;
cout<<"由输入得结果为："<<endl;
for( i=0;i<6;i++)
{
cout<<a[i]<<" ";
}
cout<<endl;
XXXquicksort(a,0,5);
cout<<"快速排序后的结果为："<<endl;
for( i=0;i<6;i++)
{
cout<<a[i]<<" ";
}
cout<<endl;
}

三、实验成果

四、实验体会
此次上机实践主要是实现快速排序算法，这个实验相对于其他实验，比较简单，做起来问题不是很多，经过几次调试，基本上就能完成。

实验三 矩阵类的设计与实现
一、实验目的
通过上机实践，巩固课堂老师所讲关于矩阵设计的知识，通过反复的调试，找错，设计出矩阵。
二、实验过程

#include<iostream.h>
#include<stdlib.h>
#include<math.h>
#include<stdio.h>
class XXXMatrix
{
private:
int rows,columns;
double **element;
public:
XXXMatrix(int rows=4,int columns=4);
XXXMatrix(int *mat,int rows,int columns);
XXXMatrix(const XXXMatrix& m);
~XXXMatrix();
int rintv(int n,double a[][4]);
XXXMatrix& inverse(XXXMatrix& mat);
XXXMatrix& transpose(double a[][4]);
void init(int rows,int columns);
double get(int i,int j);
bool set(int i,int j,int value);
friend ostream& operator <<(ostream& out,XXXMatrix &mat);
XXXMatrix& operator +=(XXXMatrix& mat);
XXXMatrix& operator=(const XXXMatrix& mat);
bool operator==(const XXXMatrix& mat);
bool operator!=(const XXXMatrix& mat);
XXXMatrix& operator-(XXXMatrix& mat);
XXXMatrix& operator-();
XXXMatrix& operator*(XXXMatrix& mat);
};
void XXXMatrix::init(int rows,int columns)
{
if(rows<=0||columns<=0)
throw"矩阵行或列数非正数异常";
this->rows=rows;
this->columns=columns;
element=new double *[rows];
for(int i=0;i<rows;i++)
{
element[i]=new double[columns];
for(int j=0;j<columns;j++)
element[i][j]=0;
}
}
XXXMatrix::XXXMatrix(int rows,int columns)
{
init(rows,columns);
}
XXXMatrix::XXXMatrix(int *mat,int rows,int columns)
{
init(rows,columns);
for(int i=0;i<rows;i++)
for(int j=0;j<columns;j++)
element[i][j]=*(mat+i*columns+j);
}
XXXMatrix::XXXMatrix(const XXXMatrix& m)
{
init(m.rows,m.columns);
for(int i=0;i<m.rows;i++)
for(int j;j<m.columns;j++)
element[i][j]=m.element[i][j];
}

XXXMatrix::~XXXMatrix()
{
for(int i=0;i<rows;i++)
delete(element[i]);
delete(element);
}
double XXXMatrix::get(int i,int j)
{
if(i>=0&&i<rows&&j>=0&&j<columns)
return element[i][j];
}
bool XXXMatrix::set(int i,int j,int value)
{
if(i>=0&&i<rows&&j>=0&&j<columns)
{
element[i][j]=value;
return true;
}
return false;
}
ostream& operator<<(ostream& out,XXXMatrix& mat)
{
out<<"矩阵 XXXMatrix("<<mat.rows<<"x"<<mat.columns<<")"<<endl;
for(int i=0;i<mat.rows;i++)
{
for(int j=0;j<mat.columns;j++)
out<<mat.element[i][j]<<" ";
out<<"\n";
}
return out;
}
XXXMatrix& XXXMatrix:: operator=(const XXXMatrix& mat)
{
if(this->rows==mat.rows&&this->columns==mat.columns)
{
for(int i=0;i<mat.rows;i++)
for(int j=0;j<mat.columns;j++)
element[i][j]=mat.element[i][j];
return *this;
}
throw"两个矩阵阶数不同，不能相加";
}
bool XXXMatrix:: operator==(const XXXMatrix& mat)
{
if(this->rows==mat.rows&&this->columns==mat.columns)
{
for(int i=0;i<mat.rows;i++)
{
for(int j=0;j<mat.columns;j++)
if(this->element[i][j]!=mat.element[i][j])
{
break;
return false;
}
else
return true;
}
}
}
bool XXXMatrix:: operator!=(const XXXMatrix& mat)
{ if(this->rows==mat.rows&&this->columns==mat.columns)
{
for(int i=0;i<mat.rows;i++)
{
for(int j=0;j<mat.columns;j++)
if(this->element[i][j]==mat.element[i][j])
{
break;
return false;
}
else
return true;
}
}
}
XXXMatrix& XXXMatrix:: operator-( XXXMatrix& mat)
{
if(this->rows==mat.rows&&this->columns==mat.columns)
{
for(int i=0;i<mat.rows;i++)
for(int j=0;j<mat.columns;j++)
element[i][j]-=mat.element[i][j];
return *this;
}
throw"两个矩阵阶数不同，不能相加";
}
XXXMatrix& XXXMatrix::operator-()
{
for(int i=0;i<this->rows;i++)
for(int j=0;j<this->columns;j++)
this->element[i][j]=-this->element[i][j];
return *this;

throw"两个矩阵阶数不同，不能相加";
}
XXXMatrix& XXXMatrix::operator*(XXXMatrix& mat)
{
int i,j,k;
double s;
for(i=0;i<mat.rows;i++)
for(j=0;j<mat.columns;j++)
{
s=0.0;
for(k=0;k<mat.columns;k++)
s=s+mat.element[i][k]*this->element[k][j];
this->element[i][j]=s;
}
return *this;
}
XXXMatrix& XXXMatrix::inverse(XXXMatrix& mat)
{
if(this->rows==mat.columns&&this->columns==mat.rows)
for(int i=0;i<mat.columns;i++)
for(int j=0;j<mat.rows;j++)
this->element[i][j]=mat.element[j][i];
return *this;
}
int XXXMatrix::rintv(int n,double a[][4])
{
int *is,*js,i,j,k,u,v;
double p,d;
is=(int *) malloc(n*sizeof(int));
js=(int *) malloc(n*sizeof(int));
for(k=0;k<=n-1;k++)
{
d=0.0;
for(i=k;i<=n-1;i++)
for(j=k;j<=n-1;j++)
{
p=fabs(a[i][j]);
if(p>d)
{
d=p;
is[k]=i;
js[k]=j;
}
}
if(d+1.0==1.0)
{
free(is);
free(js);
printf("err**not inv\n");
return(0);
}
if(is[k]!=k)
for(j=0;j<=n-1;j++)
{
p=a[k][j];
a[k][j]=a[is[k]][j];
a[is[k]][j]=p;
}
if(js[k]!=k)
for(i=0;i<=n-1;i++)
{
u=i*n+k;
v=i*n+js[k];
p=a[i][k];
a[i][k]=a[i][js[k]];
a[i][js[k]]=p;
}
a[k][k]=1.0/a[k][k];
for(j=0;j<=n-1;j++)
if(j!=k)
{
u=k*n+j;
a[k][j]=a[k][j]*a[k][k];
}
for(i=0;i<=n-1;i++)
if(i!=k)
for(j=0;j<=n;j++)
if(j!=k)
{
a[i][j]=a[i][j]-a[i][k]*a[k][j];
}
for(i=0;i<=n-1;i++)
if(i!=k)
{
a[i][k]=-a[i][k]*a[k][k];
}
}
for(k=n-1;k>=0;k--)
{
if(js[k]!=k)
for(j=0;j<=n-1;j++)
{
p=a[k][j];
a[k][j]=a[js[k]][j];
a[js[k]][j]=p;
}
if(is[k]!=k)
for(i=0;i<n-1;i++)
{
p=a[i][k];
a[i][k]=a[i][is[k]];
a[i][is[k]]=p;
}
}
free(is);
free(js);
return (1);
}
XXXMatrix& XXXMatrix::transpose(double a[][4])
{
int q;
q=rintv(4,a);
for(int i=0;i<this->rows;i++)
for(int j=0;j<this->columns;j++)
this->element[i][j]=a[i][j];
return *this;
}
XXXMatrix& XXXMatrix::operator+=(XXXMatrix& mat)
{
if(this->rows==mat.rows&&this->columns==mat.columns)
{
for(int i=0;i<mat.rows;i++)
for(int j=0;j<mat.columns;j++)
element[i][j]+=mat.element[i][j];
return *this;
}
throw"两个矩阵阶数不同，不能相加";
}
int main()
{
const int M=3,N=4;
static double a[4][4]={{0.5,0.0,0.0,0.0},{0.0,0.5,0.0,0.0},{0.0,0.0,0.5,0.0},
{0.0,0.0,0.0,0.5}};
cout<<"待求逆矩阵为:"<<endl;
for(int i=0;i<=3;i++)
{
for(int j=0;j<=3;j++)
cout<<a[i][j]<<" ";
cout<<endl;
}
XXXMatrix B(3,4),C(4,3),D(4,4);
D.transpose(a); //求逆
cout<<"求逆后的矩阵为 "<<D;
int table1[M*N]={1,0,0,0,0,1};
XXXMatrix mat1(table1,M,N); //矩阵1
mat1.set(2,2,1);
B=mat1;
int table2[M][N]={1,2,3,4,5,6,7,8,9};
XXXMatrix mat2(*table2,M,N); //矩阵2
cout<<"矩阵P为"<<endl;
cout<<mat1;
cout<<"和P相等的矩阵Q为"<<endl; //赋值
cout<<B;
if(mat1==B)
cout<<"两矩阵相等!!!"<<endl; //相等
-B;
cout<<"负的矩阵-Q"<<endl; //求负值
cout<<B;
cout<<"矩阵R为"<<endl;
cout<<mat2;
mat1+=mat2; //+=
mat2-mat1;
mat2-mat1;//相减
cout<<"矩阵相加S=P+R\n"<<mat1;
cout<<"矩阵相减R-S-S\n"<<mat2;
if(mat1!=B)
cout<<"两矩阵不再相等!!!"<<endl; //!=
C.inverse(B);
cout<<"转置"<<C; //转置
return 0;
}

三、实验成果

四、实验体会
由于矩阵设计的成员函数较多，操作起来不是很容易，在上机过程中遇到很多困难，但是通过老师指导，经过多次调试，终于成功了。

实验四 Windows绘图
一、实验目的
通过上机实践，学会用程序实现Windows绘图。通过一次次探索实践，掌握程序设计的要点。
二、实验过程
1. 鼠标画图

void CMyDrawView::OnLButtonDown(UINT nFlags, CPoint point)
{
// TODO: Add your message handler code here and/or call default
// TODO: Add your message handler code here . . . CClientDC dc(this);
OnPrepareDC(&dc); // 调整设备环境的属性
dc.DPtoLP(&point); // 将设备坐标转换为逻辑坐标
SetCapture(); // 捕捉鼠标
//::SetCursor(m_hCross); // 设置十字光标
m_ptOrigin=point;
m_bDragging=TRUE; // 设置拖拽标记
// CScrollView::OnLButtonDown(nFlags, point);

CView::OnLButtonDown(nFlags, point);
}

void CMyDrawView::OnLButtonUp(UINT nFlags, CPoint point)
{
// TODO: Add your message handler code here a