北京地鐵線路推薦項目
#北京地鐵線路推薦項目 ##1、項目介紹 ###Github：github.com/LinXS597/BeijingSubway 
##2、需求分析java
- 設計一個存儲線路信息的文件
- 實現地鐵線路信息的獲取
- 實現基礎查詢功能，查詢指定地鐵線路通過的站點
- 實現出發地到目的地最短路徑的查詢
##3、主要功能模塊介紹git
| 序號 | 模塊名稱 | 主要功能 | 對應Java文件 |
|---|---|---|---|
| 1 | 主模塊 | 流程控制、參數解析 | src/cn/edu/zucc/Main.java |
| 2 | 核心算法模塊 | 實現Dijkstra算法 | src/cn/edu/zucc/core/DijkstraUtil.java |
| 3 | 輸入輸出模塊 | 讀出和寫入txt文件數據 | src/cn/edu/zucc/data/FileManager.java |
| 4 | 存儲模塊 | 存儲讀入的站點與線路信息 | src/cn/edu/zucc/model/Station.java |
| 存儲輸出的推薦線路信息 | src/cn/edu/zucc/model/Routine.java |
###一、主模塊：流程控制、參數解析github
-
支持採用參數 -map 做爲標誌,來獲取對應的自定義地鐵文件，例如:算法
java subway -map subway.txt測試 -
支持採用參數 -a 來指定地鐵線路，採用參數 -o 來輸出到指定文件station.txt，例如：命令行
java subway -a 1號線 -map subway.txt -o station.txt設計 -
支持採用參數 -b 來指定出發地與目的地，例如：code
java subway -b 天安門西 北京大學東門 -map subway.txt -o routine.txtblog
###二、核心算法模塊：實現Dijkstra算法get
-
利用 HashMap 存儲所有的站點信息，並以站點名稱爲key
public static HashMap<String,Station> allStation = new HashMap<>(); -
執行算法前先對數據進行預處理操做，主要目的有三個：
- 遍歷各條線路信息，將station去除重複後加入allStation之中，便於後續算法執行
- 根據傳入參數，肯定並設置routine的起點與終點
- 對一些特殊狀況進行處理，如起點終點重複、起點不存在、終點不存在等
具體代碼以下
public static Routine getRoutine ( String begin,String end) {
Routine routine = new Routine();
List<Station> lineStationlist = null;
Station station = null;
Station repeatstation = null;
for(String key:FileManager.subwayLineinfo.keySet()){ //遍歷各條線路信息，將station去除重後加入allStation之中
lineStationlist = FileManager.subwayLineinfo.get(key);
for(int i = 0;i<lineStationlist.size();i++){
station = lineStationlist.get(i);
if(allStation.keySet().contains(station.getStationName())){ //判斷是否重複
repeatstation = allStation.get(station.getStationName());
if (i==0){ //完善各個Sation中相鄰站點LinkStation信息
repeatstation.getLinkStations().add(lineStationlist.get(i+1));
}else if(i==lineStationlist.size()-1){
repeatstation.getLinkStations().add(lineStationlist.get(i-1));
}else{
repeatstation.getLinkStations().add(lineStationlist.get(i+1));
repeatstation.getLinkStations().add(lineStationlist.get(i-1));
}
continue;
}
else{
if (i==0){
station.getLinkStations().add(lineStationlist.get(i+1));
}else if(i==lineStationlist.size()-1){
station.getLinkStations().add(lineStationlist.get(i-1));
}else{
station.getLinkStations().add(lineStationlist.get(i+1));
station.getLinkStations().add(lineStationlist.get(i-1));
}
allStation.put(station.getStationName(),station);
if(station.getStationName().equals(begin)){ //根據傳入參數，肯定起點，並加入到routine之中
routine.setBeginStation(station);
}
if(station.getStationName().equals(end)){ //根據傳入參數，肯定終點，並加入到routine之中
routine.setEndStation(station);
}
}
}
}
if (routine.getBeginStation().equals(routine.getEndStation())){ //一些異常狀況的處理
System.out.println("起點與終點相同，請從新輸入");
return null;
}
else if (routine.getBeginStation() == null){
System.out.println("起點不存在");
return null;
}
else if (routine.getEndStation() == null){
System.out.println("終點不存在");
return null;
}
else{
routine = new DijkstraUtil().Dijkstra_algorithm(routine);
}
return routine;
}
- 執行Dijkstra算法，主要有如下幾步：
- 定義起點到其餘頂點最短距離distance,定義某個指定站點的前一個站點path，並進行初始化
HashMap<HashMap<Station,Station>,Integer> distance = new HashMap<>();HashMap<Station,Station> path = new HashMap<>(); - 選擇V，求的一個從起點到V的最短路徑
- 修改從起點到任一頂點W可達的最短路徑長度，以及W的父結點
- 重複二、3，求得最短距離
- 定義起點到其餘頂點最短距離distance,定義某個指定站點的前一個站點path，並進行初始化
具體代碼以下：
public Routine Dijkstra_algorithm ( Routine routine ) {
HashMap<HashMap<Station,Station>,Integer> distance = new HashMap<>(); //儲存各站點之間的最短距離，以Integer爲單位，表示站點數
HashMap<Station,Integer> collected = new HashMap<>(); //判斷該Station是否被訪問過
HashMap<Station,Station> path = new HashMap<>(); //存儲某個指定站點的前一個站點
HashMap<Station,Station> disitem = new HashMap<>();
Station item;
Station V;
for (String key :allStation.keySet()){ //初始化distance、collected與path
item = allStation.get(key);
collected.put(item,new Integer(0));
if (!routine.getBeginStation().equals(item)){
if (routine.getBeginStation().getLinkStations().contains(item)){ //若與起點相鄰，則將距離設置爲1，並將對應的path設置爲起點
disitem = new HashMap<>();
disitem.put(routine.getBeginStation(),item);
distance.put(disitem,new Integer(1));
path.put(item,routine.getBeginStation());
}
else{
disitem = new HashMap<>(); //若未與起點相鄰，則將初值設置爲10000
disitem.put(routine.getBeginStation(),item);
distance.put(disitem,new Integer(10000));
}
}
else{
disitem = new HashMap<>();
disitem.put(routine.getBeginStation(),item);
distance.put(disitem,new Integer(0));
}
}
collected.put(routine.getBeginStation(),1);
while (true){
V = FindMinDist(routine,distance,collected); //取未被訪問頂點中distance最小者
if (V.getStationName().equals("-1")) //若這樣的V不存在，算法結束
break;
collected.put(V,1);
for (String key:allStation.keySet()){ //遍歷每一個站點
if (V.getLinkStations().contains(allStation.get(key))&&collected.get(allStation.get(key))==0){
if (distance.get(getFromtoFin(routine,V))+1<distance.get(getFromtoFin(routine,allStation.get(key)))){ //若收錄的頂點使distance變小，則進行更新
distance.put(getFromtoFin(routine,allStation.get(key)),distance.get(getFromtoFin(routine,V))+1);
path.put(allStation.get(key),V);
}
}
}
}
V = path.get(routine.getEndStation());
while(!V.equals(routine.getBeginStation())){ //將最短路徑各站點數據存入routine之中
routine.getPassStations().add(0,V);
V = path.get(V);
}
routine.getPassStations().add(0,routine.getBeginStation());
routine.getPassStations().add(routine.getEndStation());
return routine; //返回
}
###三、輸入輸出模塊與存儲模塊：讀出和寫入txt文件數據
- READ_FILE 和 WRITE_FILE 分別用於存儲讀入文件與輸出文件路徑信息
public static String READ_FILE;
public static String WRITE_FILE;
-
利用HashMap存儲線路數據
public static HashMap<String, List<Station>> subwayLineinfo = new HashMap<>(); -
存儲站點信息的Station類設計
private String stationName; //站點名稱
private String lineName; //線路名稱
private List<Station> linkStations = new ArrayList<>(); //相鄰站點
- 存儲最短路徑信息的Rountine類設計
private Station beginStation; //出發站點
private Station endStation; //結束站點
private List<Station> passStations = new ArrayList<>(); //最短路徑上的站點
- 讀入地鐵線路與站點數據
subway.txt 文件設計以下：
1號線 站點1 站點2 ... 2號線 站點1 站點2 ... 3號線 站點1 站點2 ... ...
- 寫入指定地鐵線路的站點信息
station.txt 文件設計以下：
1號線 站點1 站點2 站點3 ...
- 寫入指定站點之間的最短路徑上的站點信息
routine.txt 文件設計以下：
11 天安門西 西單 復興門 --->換乘地鐵--<2號線>-- 阜成門 車公莊 西直門 --->換乘地鐵--<13號線>-- 大鐘寺 知春路 --->換乘地鐵--<10號線>-- 知春裏 海淀黃莊 --->換乘地鐵--<4號線大興線>-- 中關村 北京大學東門
寫入時需判斷相鄰的兩個站點是否在同一條線路上，若是不在，則需更新線路信息並寫入routine.txt中
public static String getLineNmae(Station station1,Station station2){ //判斷兩個站點是否在同一條線路上
String res = null;
List<Station> item;
for (String key : subwayLineinfo.keySet()){
item = subwayLineinfo.get(key);
if (item.contains(station1)&&item.contains(station2)){
return key; //若是是，返回線路名稱,不然，返回null
}
}
return res;
}
##4、測試分析
###1) 重要功能測試
-
讀入文件，命令行參數爲：-map subway.txt
- 測試結果：成功
-
查詢線路，命令行參數爲：-a 1號線 -map subway.txt -o station.txt
- 測試結果：成功
###2) 核心功能測試
-
查詢最短線路，命令行參數爲：-b 天安門西 北京大學東門 -map subway.txt -o routine.txt
- 測試結果：成功
###3) 異常狀況處理測試：
-
起點與終點相同：-b 天安門西 天安門西 -map subway.txt -o routine.txt
- 顯示提示信息：起點與終點相同
-
起點或終點不存在: -b 天安門西 杭州東站 -map subway.txt -o routine.txt
- 顯示提示信息：起點或終點不存在
-
查詢線路不存在: -a 20號線 -map subway.txt -o station.txt
- 顯示提示信息：線路不存在
-
命令行參數格式錯誤: -f 天安門西 天安門西 -map subway.txt -o routine.txt
- 顯示提示信息：驗證參數格式
相關文章
- 1. 北京地鐵各條線路介紹
- 2. jQuery 北京地鐵圖
- 3. d3.js 繪製北京市地鐵線路情況圖(部分)
- 4. 北京地鐵出行路線規劃_報告（已完成）
- 5. 北京地鐵5號線地圖（線路圖、站名、實拍pp）
- 6. 北京地鐵10號線地圖（7月最新線路圖、站名）
- 7. R實例：實現簡單地鐵路線推薦
- 8. 北京地鐵和廣州地鐵之感想
- 9. 北京地鐵智慧食堂啓用
- 10. 北京地鐵出行規劃
- 更多相關文章...
- • Mozilla 項目 - 瀏覽器信息
- • Maven 項目模板 - Maven教程
- • 適用於PHP初學者的學習線路和建議
- • TiDB 在摩拜單車在線數據業務的應用和實踐
相關標籤/搜索
每日一句
-
每一个你不满意的现在，都有一个你没有努力的曾经。
歡迎關注本站公眾號,獲取更多信息
相關文章
- 1. 北京地鐵各條線路介紹
- 2. jQuery 北京地鐵圖
- 3. d3.js 繪製北京市地鐵線路情況圖(部分)
- 4. 北京地鐵出行路線規劃_報告（已完成）
- 5. 北京地鐵5號線地圖（線路圖、站名、實拍pp）
- 6. 北京地鐵10號線地圖（7月最新線路圖、站名）
- 7. R實例：實現簡單地鐵路線推薦
- 8. 北京地鐵和廣州地鐵之感想
- 9. 北京地鐵智慧食堂啓用
- 10. 北京地鐵出行規劃