个人项目——地铁线路规划

2024-04-01 12:04:58

个人项目——地铁线路规划

读取地铁线路txt文本

public static void readSubway() {
        File file = new File(FILE_PATH);
        BufferedReader reader = null;

        try {
            InputStreamReader inputStreamReader = new InputStreamReader(new FileInputStream(file),"UTF-8");

            reader = new BufferedReader(inputStreamReader);
            String line = null;
            String lineName = "001";
            distanceMap.put("001",new HashMap<>());
            while ((line = reader.readLine()) != null) {
                if(line.trim().length()==1||line.trim().length()==3||line.trim().length()==2){
                    if(line.trim().length()==3||line.trim().length()==2){ //  \uFEFF 默认以这个开头！！！
                        continue;
                    }
                    lineName = line;
                    if(!distanceMap.keySet().contains(line)){
                        distanceMap.put(line.trim(),new HashMap<>());
                    }
                }else{
                    if(line.trim().startsWith("*")){
                        String[] lineInfo = line.substring(1).split("-");
                        lineSet.add(getLine(lineInfo[1].trim(),lineInfo[0].trim()));
                    }else{
                        String texts[] = line.split("\t");
                        String key = texts[0].trim();
                        Double value = Double.valueOf(texts[1]);
                        distanceMap.get(lineName).put(key,value);
                        String other = key.split(":")[1].trim()+":"+key.split(":")[0].trim();
                        distanceMap.get(lineName).put(other,value);
                    }
                }
            }

        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
        }
    }

选择起点站与终点站的最短路径

public static Result calculate(Station star, Station end) {
            if (!analysisList.contains(star)) {
                analysisList.add(star);
            }//将star站点放到以及分析的站点中去
            if (star.equals(end)) {
                Result result = new Result();
                result.setDistance(0.0D);
                result.setEndStation(star);
                result.setStarStation(star);
                return resultMap.put(star, result);
            }//当star站点等于end站点，则设置result的距离为0，end站点为star站点。
            if (resultMap.isEmpty()) {  //当第一次调用calculate，并且起始点和终止点不同，那么resultMap为空。
                List<Station> linkStations = getLinkStations(star); //把相邻站点集合中的所有站点，加入resultMap中。
                for (Station station : linkStations) {
                    Result result = new Result();
                    result.setStarStation(star);
                    result.setEndStation(station);
                    String key = star.getName() + ":" + station.getName();
                    Double distance = Builder.getDistance(key);
                    result.setDistance(distance);
                    result.getPassStation().add(station);
                    resultMap.put(station, result);
                }
            }
            Station parent = getNextStation();
            if (parent == null) {//如果resultMap所有点keySet被分析完了，则返回的parent为null。
                Result result = new Result();
                result.setDistance(0.0D);
                result.setStarStation(star);
                result.setEndStation(end);
                //put方法的返回值就是value值。
                return resultMap.put(end, result);
            }
            //如果得到的最佳邻点与目标点相同，则直接返回最佳邻点对应的result对象。
            if (parent.equals(end)) {
                return resultMap.get(parent);
            }
            //在路径经过点中加入parent后，更新resultMap集合，要么起始点经过parent达到parent相邻点是最优的，要么起始点到parent相邻点不可达，而通过parent可达。
            //获取parent对象(最佳点)的相邻点。
            //分析一个parent最佳点后，把它的相邻点都会加入到resultMap中，在下一次调用getNextStation获取resultMap中未被标记且距离（起始点到该station的距离）最短。
            List<Station> childLinkStations = getLinkStations(parent);
            for (Station child : childLinkStations) {
                if (analysisList.contains(child)) {
                    continue;
                }
                String key = parent.getName() + ":" + child.getName();
                Double distance;
                distance = Builder.getDistance(key);
                Builder.getDistance(key);
                if (parent.getName().equals(child.getName())) {
                    distance = 0.0D;
                }
                Double parentDistance = resultMap.get(parent).getDistance();
                distance = doubleAdd(distance,parentDistance);
                List<Station> parentPassStations = resultMap.get(parent).getPassStation();
                Result childResult = resultMap.get(child);
                if (childResult != null) {
                    if (childResult.getDistance() > distance) { //如果通过最佳点比直接到距离小，则更新resultMap中的对应result对象。
                        childResult.setDistance(distance);
                        childResult.getPassStation().clear();
                        childResult.getPassStation().addAll(parentPassStations);
                        childResult.getPassStation().add(child);//路径更新为A->最佳点->child点。
                    }
                } else {
                    //如果在resultMap中没有最佳点的相邻点，则往resultMap中添加通过最佳点（初始为起始点的最佳邻点）到达该点。
                    childResult = new Result();
                    childResult.setDistance(distance);
                    childResult.setStarStation(star);
                    childResult.setEndStation(child);
                    childResult.getPassStation().addAll(parentPassStations);
                    childResult.getPassStation().add(child);
                }
                resultMap.put(child, childResult);
            }
            analysisList.add(parent);
             calculate(star, end); 
             return resultMap.get(end);
        }

读取相邻站点

public static List<Station> getLinkStations(Station station) {
            List<Station> linkedStaions = new ArrayList<Station>();

           for (List<Station> line : Builder.lineSet) {//遍历每条地铁线
                for (int i = 0; i < line.size(); i++) {
                    if (station.equals(line.get(i))) {
                        if (i == 0) {   //如果该站点位于地铁线的起始站，则相邻站为地铁线的第二个站点(i+1)，
                            linkedStaions.add(line.get(i + 1));
                        } else if (i == (line.size() - 1)) {//如果该站点位于地铁线的最后一个站，则相邻站为地铁线的倒数第二个站点（i-1），
                            linkedStaions.add(line.get(i - 1));
                        } else {  //如果该站点位于地铁线的其余位置，则相邻站点为该站点前后位置（i-1/i+1）
                            linkedStaions.add(line.get(i + 1));
                            linkedStaions.add(line.get(i - 1));
                        }
                    }
                }
            }
            return linkedStaions;
        }

读取下一个站点

private static Station getNextStation() {
            Double min = Double.MAX_VALUE;
            Station rets = null;
            Set<Station> stations = resultMap.keySet();//获取resultMap中的station集合
            for (Station station : stations) {
                if (analysisList.contains(station)) {//如果该点被标记为“已被分析”,则跳过分析
                    continue;
                }
                //循环比较resultMap中未被标记的点，求出最短路径的result对象。
                Result result = resultMap.get(station);
                if (result.getDistance() < min) {
                    min = result.getDistance();
                    rets = result.getEndStation();
                }
            }
            return rets;//返回下一个站点
        }

获取地铁线路名称

public static String getLineNameByStation(Station station){
        Create();
        String startname = station.getName();
        for (Map.Entry<String,List<Station>> entry : lineData.entrySet()) {
            List<Station> stations =  entry.getValue();
            for (Station sta : stations){
                if(sta.getName().equals(startname)){
                    return entry.getKey();
                }
            }
        }
        return "";
    }

获取经过站点名称

public static void getPassStation(Result result){
        Station starStation = result.getStarStation();
        Station endStation = result.getEndStation();
        String starLine = getLineNameByStation(starStation);
        String converLine = starLine;
        System.out.println("起始地铁线："+starLine);
        System.out.print(starStation.getName()+"->");
        for (Station station : result.getPassStation()) {           
            if(!converLine.equals(station.getLine())){
                System.out.print("(换乘地铁线："+station.getLine()+")");
                converLine = station.getLine();
            }
            if(endStation.getName()!=station.getName())
                System.out.print(station.getName() + "->");
            else if(endStation.getName()==station.getName())
                System.out.print(station.getName());
        }
    }

输出信息

public static void write() {
            input = new Scanner(System.in);            
             
            Builder.readSubway();
            
            System.out.println("指令1格式（查询地铁线路信息：-a 001号线）");
            System.out.println("指令2格式（查询起末站线路：-b 苹果园 玉泉路）");
            System.out.print("输入指令：");
            
             String s=input.nextLine();
             String[] split =s.split("\\s+");
             switch(split[0]) {
             case "-a":
                  if(split.length==2){
                       Builder.getLineDate(split[1]);
                       System.out.println();
                   }else{

                       System.out.println("输入错误，请重新输入！");
                       System.out.println();
                   }
                   break;
               case "-b":
                   if(split.length==3){
                       if(split[1].equals(split[2])) {
                           System.out.println("起始站和终点站相同，请重新输入！");
                       }
                       else {
                           Result result = Dijkstra.calculate(new Station(split[1]), new Station(split[2]));
                           Builder.getPassStation(result);
                           System.out.println();
                       }                           
                   }else{
                       System.out.println("输入错误，请重新输入！");
                       System.out.println();
                   }
                   break;
               default:
                   System.out.println("输入格式错误，请重新输入！");
                   System.out.println();
                   break;
                   
             }
        }

测试指令