个人项目———北京地铁最短路径
一、程序
类：分别有Station、Path、Map、Subwany 四个类
- class Station ：地铁站点类，包含地铁站点名称、地铁站点编号、所属地铁线路
- class Path：路径类，包含路径距离、路径中的最后一站以及路径中的所有站点
class Map（处理读入的文件以及计算最短路径）
public void loadSubwayFile(String subway_file)读取文件中的每一行，即每一条地铁线路暂时存储起来。
`public void loadSubwayFile(String subway_file) {
BufferedReader reader=null;
File subway=new File(subway_file);
try {
reader=new BufferedReader(new FileReader(subway));
String t=null;
while((t=reader.readLine())!=null) {
subway_allstation.add(t);
}
}catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (reader != null) {
try {
reader.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}`
`public void parseSubway()`处理读入的文件，将内容分割，分别得到地铁线路的id，地铁线路名称，以及每个地铁站点，并且给每个地铁站点赋上地铁站点id=线路id*1000+该站点所在该线路的第几个站点。 对应存储在map中 ：
HashMap<String,Station> name_to_station 站点名称对应地铁站
HashMap<Integer,Station> id_to_station 站点id对应地铁站
HashMap<String,List<Station>> line_to_station 地铁线名称对应该线路的所有地铁站点集合
HashMap<Integer,String> lineid_to_linename 地铁线路id对应地铁线路名称
HashMap<Integer,Set<Station>> Lineid_to_transferstation 地铁线路id对应该线路所有的中转站
HashMap<String,Integer> transferstationname_to_distanc 中转站的名称对应路径的距离
`public void parseSubway(){
for(int i=0;i<subway_allstation.size();i++) {
String line=subway_allstation.get(i);
String[] arrIdAndStations=line.split("，");
if(arrIdAndStations.length!=2) {
System.out.println("地铁数据错误" + line);
return;
}
int lineid=i+1;
if(lineid==-1) {
System.out.println("地铁线路号数据错误"+lineid);
}
String[]arrLineAndStations =arrIdAndStations[1].split("：");
lineid_to_linename.put(lineid, arrLineAndStations[0]);
String[]arrStationNames=arrLineAndStations[1].split(" ");
for(int i1=0;i1<arrStationNames.length;i1++) {
String Stationname=arrStationNames[i1];
Station station=new Station();
station.station_name=Stationname;
int stationid=lineid*1000+i1+1;
station.station_id.add(stationid);
station.line_name=arrLineAndStations[0];
station.line_id=lineid;
if(!line_to_station.containsKey(station.line_name)) {
List <Station> stations=new ArrayList<Station>();
stations.add(station);
line_to_station.put(station.line_name, stations);
}
else {
List <Station> stations=line_to_station.get(station.line_name);
stations.add(station);
}
id_to_station.put(stationid, station);
//注意中转站 要先判断再存
if(!name_to_station.containsKey(arrStationNames[i1])) {
name_to_station.put(Stationname, station);
}
else {
Station stationExistedTransferStation =name_to_station.get(arrStationNames[i1]);
stationExistedTransferStation.station_id.add(stationid);
updateTransferStation(stationExistedTransferStation);
}
}`
`Path shortedPath(String startname,String endname) `计算最短路径
如果起点终点都在同一地铁线上，那么只需遍历一次，返回的Path中存的是起点站和终点站。若要换成一次，则需要遍历两遍，返回的Path中存的是起点站，中转站和终点站。以此类推。如果需要中转则遍历同意线路上的所有中转站，找到最短路径。
`for(String stationname:transferstationname_to_distance.keySet()) {
Station stationtransfer=name_to_station.get(stationname);
int currenttotransferdis =getStationDistance(pathcurrent.path_laststation,stationtransfer);
int finaldis=pathcurrent.distance+currenttotransferdis;
if(finaldis>=transferstationname_to_distance.get(stationname))
continue;
transferstationname_to_distance.put(stationname, finaldis);
if(finaldis<1000&&finaldis<shorted.distance) {
Path pathnew=new Path();
pathnew.distance=finaldis;
pathnew.path_laststation=stationtransfer;
pathnew.path_stationlist=new Vector<>(pathcurrent.path_stationlist);
pathnew.path_stationlist.addElement(stationtransfer);
stackAllPaths.push(pathnew);
}`
class Subway 进行输出。
printStationsOfLine(String Line, String strOutFile)返回地铁线路的所有站点名称printPath(Path path)返回路径上的所有站点名称printFile(String strContent, String strOutFile)将String输出到文件void printStationsOfLine(String Line, String strOutFile) { StringBuffer strRst = new StringBuffer(); strRst.append(Line+"\r\n"); if (line_to_station.containsKey(Line)) { List<Station> stations=new ArrayList<Station>(); stations=line_to_station.get(Line); for(int i=0;i<stations.size();i++) { Station s=stations.get(i); strRst.append(s.station_name+ "\r\n"); } } printFile(strRst.toString(), strOutFile); }测试结果
1.输出所有站点 java Subway -a 一号线 -map subway.txt -o station.txt一号线 苹果园 古城 八角游乐园 八宝山 玉泉路 五棵松 万寿路 公主坟 军事博物馆 木樨地 南礼士路 复兴门 西单 天安门西 天安门东 王府井 东单 建国门 永安里 国贸 大望路 四惠 四惠东
2. 错误输入 java Subway -a 0号线 -map subway.txt -o station.txt
得到结果：0号线 地铁线不存在3.最短路径 无换乘 java Subway -b 金安桥 西黄村 -map subway.txt -o routine.txt
得到结果：六号线 金安桥 苹果园 杨庄 西黄村4.最短路径 换乘1次 java Subway -b 安定门 北新桥 -map subway.txt -o routine.txt
得到结果：二号线 安定门 雍和宫 五号线 北新桥5.最短路径 换乘两次 java Subway -b 东直门 安贞门 -map subway.txt -o routine.txt
得到结果：二号线 和平门 宣武门 四号线 菜市口 七号线 虎坊桥6.最短路径 错误输入 java Subway -b 和平门 虎坊 -map subway.txt -o routine.txt
得到结果：查询站点输入有误个人小结
这次个人作业学习了不少别人的代码，因为在写的过程中遇到不少问题，导致和一开始的想法有很大的不同，看了别人写的代码发现了很多需要学习的代码，有很多的知识点还不知道，有些知道了也不会使用，还需要大量的练习提高能力。