基于Java的电梯系统

一、思路

写一个简单的电梯系统，首先根据老师提供的需求，写一下基础思路：

1. 电梯有最高层和最低层，输入数字选择正确楼层数
2. 输入数字大于当前楼层，则为上行；小于当前楼层，则为下行
3. 每次输入数字的时候，需要对同为上行的数字或者同为下行的数字，进行排序
4. 所输入的目标楼层用集合存放，循环最低层到最高层，如果当前层在集合中存在，显示开门，若还有目标楼层，则关门，继续到下一目标楼层。
5. 当选择一个目标楼层，会生成随机重量记录在目标楼层，上行用原来重量加上目标楼层重量，下行则用原来重量减去目标楼层重量

二、实现

   2.1 电梯类

package Ele;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.Random;

public class Elevator {
    private List<Integer> upFloorList = new ArrayList<Integer>();       // 上升楼层
    private List<Integer> downFloorList = new ArrayList<Integer>();     // 下降楼层
    private int[] storeyWeight; // 目标层重量
    private int capacity;       // 电梯最大重量
    private int topFloor;       // 电梯最高层
    private int bottomFloor;    // 电梯最底层
    private int nowFloor = 1;   // 当前层

    public Elevator(int bottomFloor, int topFloor, int capacity) { //有参构造方法
        this.topFloor = topFloor;
        this.bottomFloor = bottomFloor;
        this.capacity = capacity;

        // 当前楼层减最低层，就是当前层重量的下标 假如当前楼层为5楼，5楼下标就是 5-1 = 4
        // 初始化目标楼层重量，数组大小 = 最高层 - 最低层 + 1
        storeyWeight = new int[(topFloor - bottomFloor + 1)];
    }

    // 设置楼层
    public void SetFloor(int floorNum) {
        //如果 所选楼层 与 所在楼层 相同，则提示
        if (floorNum == nowFloor) {
            System.out.println("请选择其它楼层");
            return;
        }

        // 生成90-500之间的随机重量
        Random random = new Random();
        int thisFloorWeight = random.nextInt(500 - 90 + 1) + 90;

        int sum = 0;
        //目标楼层增加的重量
        for (int i = 0; i < storeyWeight.length; i++) {
            sum += storeyWeight[i];
        }
        //原重量+增加重量=当前重量
        System.out.println("选择" + floorNum + "楼乘客重量：" + thisFloorWeight + ",此时总重：" + (sum + thisFloorWeight));

        // 如果 目标楼层总重量 > 最大重量，提示
        if (sum + thisFloorWeight > this.capacity) {
            System.out.println("超重了哟");
            return;
        }

        // 当前输入楼层重量加上该楼层新增加重量 后的重量
        storeyWeight[floorNum - bottomFloor] += thisFloorWeight;

        //如果输入楼层数 已经在上升或下降楼层的集合中，则只新增重量，不添加楼层
        if (!upFloorList.contains(floorNum) && !downFloorList.contains(floorNum)) {
            if (floorNum > nowFloor) {
                upFloorList.add(floorNum);

                // 上升楼层升序排序
                Collections.sort(upFloorList);

            } else {
                downFloorList.add(floorNum);

                // 下降楼层降序排序
                downFloorList.sort(Collections.reverseOrder());
            }
        }
    }

    // 上升：从所在层到所选楼层中的最高层
    // 下降：从所在层到所选楼层中的最低层
    // 获得集合中最后一个元素：list.get(list.size()-1);

    // 启动电梯
    public void StartElevator() throws InterruptedException {
        System.out.println("当前为 < " + nowFloor + " > 楼");
        // 上行
        if (upFloorList.size() > 0) {
            System.out.println("---电梯上行---");
            for (int i = nowFloor + 1; i <= upFloorList.get(upFloorList.size() - 1); i++) {
                Thread.sleep(500);
                System.out.println("----" + i + "楼---");
                if (upFloorList.contains(i)) {
                    System.out.println("---☆开门☆---");
                    nowFloor = i;
                    upFloorList.remove(upFloorList.indexOf(i));
                    storeyWeight[i - bottomFloor] = 0;

                    if (upFloorList.size() > 0) {
                        System.out.print("剩余所选楼层为：");
                        Iterator it = upFloorList.iterator();
                        while (it.hasNext()) {
                            int floor = (int) it.next();
                            System.out.print(floor + "楼  重量为 " + storeyWeight[floor - bottomFloor] + ";  ");
                        }
                        System.out.println();
                    }
                    return;
                }
            }
        }

        // 下行
        if (downFloorList.size() > 0) {
            System.out.println("---电梯下行---");
            for (int i = nowFloor - 1; i >= bottomFloor; i--) {
                Thread.sleep(500);
                System.out.println("----" + i + "楼---");
                if (downFloorList.contains(i)) {
                    System.out.println("---☆开门☆---");
                    nowFloor = i;
                    downFloorList.remove(downFloorList.indexOf(i));
                    storeyWeight[i - bottomFloor] = 0;
                    if (downFloorList.size() > 0) {
                        System.out.print("剩余所选楼层为：");
                        Iterator it = downFloorList.iterator();
                        while (it.hasNext()) {
                            int floor = (int) it.next();
                            System.out.print(floor + "楼  重量为 " + storeyWeight[floor - bottomFloor] + ";  ");
                        }
                        System.out.println();
                    }
                    return;
                }
            }
        }
        System.out.println("无客");

    }
}

   2.2 程序入口

package com.company;


import Ele.Elevator;

import java.util.Scanner;

public class Main {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 创建一个电梯
        int bottomFloor = 1;    // 最低层1楼
        int topFloor = 12;      // 最高层12楼
        int capacity = 1000;    // 最大承重1000
        Elevator elvator = new Elevator(bottomFloor, topFloor, capacity);

        System.out.println("当前电梯可选择" + bottomFloor + "-" + topFloor + "层，请选择楼层数（输入-1表示关闭电梯门）：");

        //输入内容
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        while (scanner.hasNextLine()) {
            //如果输入不是数字，提示后，再次输入
            if (!scanner.hasNextInt()) {
                System.out.println("请输入数字！");
                scanner.next();
            }

            //输入是数字则进行以下操作
            else {
                int num = scanner.nextInt();
                //若输入数字为-1，意为结束输入，启动电梯
                if (num == -1) {
                    System.out.println("------------------------");
                    System.out.println("电梯门关闭，开始启动");
                    elvator.StartElevator();
                } else if (num > topFloor || num < bottomFloor || num == 0) {
                    //若输入数字不符合楼层数，则提示并再次输入
                    System.out.println("请选择" + bottomFloor + "-" + topFloor + "层");
                } else {
                    elvator.SetFloor(num);
                }
            }
        }
    }
}

三、展示

 1. 乘客选择楼层，输入-1表示结束选择。（乘客重量为随机产生）

   

 2. 电梯从高到低或从低到高顺序 依次到达，每到达一目标层，都需输入-1关门，电梯继续运行 至下一目标楼层

    

    

      

 3. 当无选择楼层 ，直接输入-1 关门时，显示当前楼层，提示无客

    

 4. 当选择楼层与当前所在楼层一样时，提示

   

 5. 当选择楼层不符合电梯最高最低楼层设置时，提示

   

四、总结

　　这个简易电梯程序，基本实现了电梯的上行和下行判断，当选择多个楼层时，可以对同为上行或下行的目标楼层自动排序依次到达，每个目标楼层会随机生成乘客重量并记录。

在写这个程序时，遇见了一些问题：

1.  使用while语句接收用户输入时，判断输入是否为数字，输入不是数字会陷入死循环提示。在此增加了scanner.next（）语句，提示后可以继续输入。

  if (!scanner.hasNextInt()) {
                System.out.println("请输入数字！");
                scanner.next();
            }

2.  若重复选择某楼层，到达该楼层后，仍会显示该楼层为剩余楼层。在此增加了判断语句，如果选择的楼层数已经存在于上升或下降目标楼层的集合中，则只增加重量，不会重复添加目标楼层。

 if (!upFloorList.contains(floorNum) && !downFloorList.contains(floorNum)) {
            if (floorNum > nowFloor) {
                upFloorList.add(floorNum);

                // 上升楼层升序排序
                Collections.sort(upFloorList);

            } else {
                downFloorList.add(floorNum);

                // 下降楼层降序排序
                downFloorList.sort(Collections.reverseOrder());
            }
        }
    }

3.  将目标楼层随机产生的重量存放于一个数组中，当前楼层减最低层，就是当前层重量的下标，假如当前楼层为5楼，5楼下标就是 5-1 = 4，storeyWeight[4]即为5楼重量。

　　代码还有不完善的地方，例如若从1到8楼上升时，6楼有人也要乘坐电梯，如何满足在6楼停止并上人后，继续上行。这些还有待我继续完善，也望请大家批评指正

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