项目要求与实现
实现北京地铁的线路查询和两站点最短路径查询
PSP表
| Personal Software Process Stages | 模块文件或描述 | 实际花费时间（小时） |
|---|---|---|
| 预计开发时间 | 5 | |
| 地铁系统文件解析 | model/csv | 0.5 |
| 地铁模型定义 | model/.. | 1 |
| 地铁信息初始化 | control/SubjectManager | 1.5 |
| 核心算法及实现 | control/PathManager | 2 |
| UI显示部分 | controller/SubjectFrame | 1 |
| 代码复审及测试 | （异常测试，修改代码） | 1 |
| 合计 | 7 |
设计思路
设计环境
采用java语言，在java1.8的环境下使用idea编译
使用命令行参数和java swing两种方式运行实现代码
数据存储
站点信息的数据存储在CSV文件中，在CSV类中实现内容的读取，文件格式如下（截取部分）：
使用命令行输出的内容存储在txt文件中，线路输出格式极为简单，只有站点名称和是否开通。
站点最短距离查询输出格式为线路和经过该条线路的经过站点，如图：
算法分析
由于站点间一般不存在直接相连的路径，采用矩阵会浪费大量空间，所以采用类似于邻接链表的实现，在Station类中添加相邻的车站。
最短路径算法：考虑到每次查询只有两个站点间的最短路径，使用Dijkstra算法。
shortest[index_start] = 0;
before[index_start] = null;
isVisit[index_start] = true;
//设置起始站周围站的最短路径
for (Station s: start.getNextStations()){
int index = stations.indexOf(s);
shortest[index] = 1;
before[index] = start;
}
//Dijkstra
for (int i = 0; i<shortest.length; i++) {
int minj = -1;
int mind = MAX;
//找到开通站中与起始站距离最短的站
for (int j = 0; j < shortest.length; j++) {
if (stations.get(j).isOpen() && shortest[j] < mind && !isVisit[j]) {
minj = j;
mind=shortest[j];
}
}
if (minj == -1)
break;
isVisit[minj] = true;
for (Station s: stations.get(minj).getNextStations()){
int index = stations.indexOf(s);
if (s.isOpen() && shortest[index] > shortest[minj]+1 && !isVisit[index]) {
shortest[index] = shortest[minj] + 1;
before[index] = stations.get(minj);
}
//考虑不需要线路换乘的情况
else if (shortest[index] == shortest[minj]+1 && isExist(s.getlNum(), stations.get(minj).getlNum()) != null){
shortest[index] = shortest[minj] + 1;
before[index] = stations.get(minj);
}
}
}
代码运行：
1、无参数运行：使用java swing的UI显示。
2、有参数运行，添加指定参数：
站点查询格式：-b 起始站 终点站 -map subject.csv -o station.txt
线路查询格式：-a *号线 -map subject.csv -o station.txt
异常处理（需要使用if判断以及try-catch进行异常的处理和显示）：
1、输入站点名称或线路号不存在
2、查询的站点未开通
3、参数输入格式错误
总结
本次项目总体难度适中。但仔细考虑的话还是存在许多细节方面。
有待改进的地方：项目代码中仍存在部分警告没有处理，异常处理也不一定处理完全考虑周到。
项目中的优点：在Lines类中我使用了单例模式，该类负责创建自己的对象，同时确保只有单个对象被创建。
文件的读写、项目的具体实现放在control包中而不是在main中或者ui中实现，代码较为清晰。
GitHub链接：https://github.com/Ceilzcx/TestSubject/tree/master