Нахождение пути от одного населённого пункта к другому

В настоящее время индустрия производства компьютеров и программного обеспечения для них является одной из наиболее важных сфер экономики развитых стран. Ежегодно в мире продаются десятки миллионов компьютеров. Только в США объем продаж компьютеров составляет десятки миллионов долларов и постоянно продолжает расти.
В чем же причины такого стремительного роста индустрии персональных компьютеров и их сравнительная выгодность для многих деловых применений?
* Простота использования, обеспеченная с помощью диалогового способа взаимодействия с компьютером.
* Относительно высокие возможности по переработке информации, наличие программного обеспечения, а так же мощных систем для разработки нового программного обеспечения.
Использованная в отчёте программа может использоваться для решения задач, связанных с проложением маршрута дороги любого типа.
Определение достижимости населённых пунктов.
1.1 Анализ требований.
В списке задаются города (населённые пункты), а также дороги между ними (есть или нет), необходимо разработать программу с использованием модульного программирования, осуществляющую нахождение кратчайшего пути между населёнными пунктами, задаваемыми пользователем в процессе работы программы.
Решение поставленной задачи осуществляется следующим методом:
Cтроится граф, вершины которого - населённые пункты, а ребра - дороги между ними.
В процессе работы программы в данном графе с помощью рекуррентной процедуры находятся пути из одной вершины в другую. Данная процедура в качестве параметров получает массив пройденных вершин, текущую вершину и количество уже пройденных вершин. На каждом этапе процедура проверяет все, не пройденные достигнутые вершины, и либо находит заданный путь, если достигнута конечная вершина, либо вызывает саму себя для всех, не пройденных вершин.
Для организации данного алгоритма используется две процедуры: процедура нахождения всего пути и рекурсивная процедура поиска единичного маршрута.
Процедура нахождения всего пути осуществляет перебор всех населённых пунктов и вызов рекурсивной процедуры, которая осуществляет поиск маршрута между этими населёнными пунктами.
Средства решения задачи: используются средства логического программирования языка Turbo Pascal 7.0.
1.2 Проектирование.
Для реализации поставленной задачи программа должна выполнять следующие функции:
* Ввод данных пользователем с клавиатуры - вводятся названия населённых пунктов и дороги, соединяющие их;
* Вывод данных - вывод на экран списка населённых пунктов и дорог, соединяющий их.
* Запись в файл - запись в файл, имя которого указывает пользователь в диалоговом режиме, названия населённых пунктов и существующих дорог между ними в виде текстовой информации;
* Считывание файла с диска, с именем, которое указывает пользователь в диалоговом режиме
* Вывод результата - пользователь задаёт начальный и конечный населённый пункт, между которыми необходимо проложить путь, на экране появляется маршрут, либо сообщение: "маршрут не найден".
Данная программа реализована с использованием принципа модульного программирования, главным преимуществом которого является простота использования, возможность подключения программой разных модулей, которые могли быть разработаны ранее, быстрое нахождение основного текста программы, а также исправление и отладка процедур при использовании другой программы или специальной программы-отладчика, которая подключает к себе данный модуль.
Все процедуры, используемые данной программой, находятся в unit-модуле ph.tpu и предназначены для использования основной программой, которая находится в файле path.pas.
Основная программа осуществляет вывод меню на экран, опрос клавиатуры и вызов процедуры, соответствующей нажатой клавише.
Для реализации ввода данных используется процедура InputData, которая осуществляет ввод имён городов с клавиатуры, если вместо названия города был нажат ввод, то процедура выводит список городов на экран и пользователь, передвигая курсор и, нажимая ввод, составляет список дорог, соединяющие эти города между собой, при нажатии клавиши Esc процедура прекращает свою работу и выходит в главное меню.
Для реализации вывода данных на экран используется процедура OutputData, которая осуществляет чтение в цикле массива городов и вывод его на экран, а также массива дорог, соединяющие эти города и выводит из на экран.
Для реализации запроса имени файла и записи данных в файл используется процедура Save, которая сначала выводит запрос на экран, осуществляет ввод имени файла, открывает файл, имя которого вводится пользователем с клавиатуры в текущем каталоге, в цикле из массива городов записывает на диск список городов, затем также список дорог, соединяющих их.
Для реализации запроса имени файла и чтения данных из файла в массив используется процедура load, которая сначала выводит запрос имени файла на экран, осуществляет ввод имени файла, открывает файл, имя которого вводится пользователем, считывает данные в массив городов, затем в массив дорог.
Для поиска пути между городами используется процедура FindPath, которая осуществляет вывод списка городов на экран, опрос клавиатуры, при этом пользователь может выбрать курсором начальный и конечный населённый пункт в своём пути, процедура FindPath вызывает с параметрами рекурсивную процедуру, которая производит поиск оптимального маршрута между выбранными городами.
Для поиска маршрута используется рекурсивная процедура findnext, которой при её вызове передаются следующие параметры:
a(vec) - вектор, каждому городу соответствует номер в маршруте или ноль, если города нет в маршруте;
tv(integer) - город, следующий в маршруте;
nv(integer) - город, в который необходимо добраться;
lv(integer) - количество пройденных городов.
На каждом этапе процедура проверяет все, не пройденные достигнутые вершины, и либо находит заданный путь, если достигнута конечная вершина, либо вызывает саму себя для всех, не пройденных вершин.
1.3 Кодирование
Краткая функциональная спецификация.
Процедура InputData
Назначение: Осуществляет ввод исходных данных пользователем с клавиатуры.
Входные данные: нет.
Выходные данные: нет.
Не вызывает никаких процедур.
Вызывается из основной программы.
Процедура OutputData
Назначение: Осуществляет вывод данных на экран.
Входные данные: нет.
Выходные данные: нет.
Не вызывает никаких процедур.
Вызывается из основной программы.
Процедура Load
Назначение: Осуществляет запрос имени, чтение файла данных с этим именем в массив городов и в массив дорог.
Входные данные: нет.
Выходные данные: нет.
Не вызывает никаких процедур.
Вызывается из основной программы.
Процедура Save
Назначение: Осуществляет запрос имени, запись в файл данных с этим именем массива городов и в массива дорог.
Входные данные: нет.
Выходные данные: нет.
Не вызывает никаких процедур.
Вызывается из основной программы.
Процедура FindPath
Назначение: Осуществляет поиск пути между городами.
Входные данные: нет.
Выходные данные: нет.
Вызывает findnext.
Вызывается из основной программы.
Процедура FindNext
Назначение: Осуществляет поиск маршрута.
Входные данные:
a(vec) - вектор, каждому городу соответствует номер в
маршруте или ноль, если города нет в маршруте;
tv(integer) - город, следующий в маршруте;
nv(integer) - город, в который необходимо добраться;
lv(integer) - количество пройденных городов.
Выходные данные: нет.
Вызывает findnext.
Вызывается из FindPath.
Основная программа
Осуществляет оформление экрана, вывод и обработку меню, опрос клавиатуры, вызов процедуры, соответствующей выбранному пункту меню.
1.4 Тестирование
Разработанное программное средство было протестировано методом функционального тестирования.
Введённые в программу данные показали, что результаты работы совпадают с вычисленными вручную.

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать полную версию