课堂练习----结对开发地铁

1.开发一套石家庄地铁线路查询系统。

2.功能设计

（1）数据库设计：将石家庄地铁线路图的各个线路，各个站点，换乘信息等用数据库的形式保存起来，应该保存的信息有 {线路号，线路的各个站名，车站的换乘信息}。

（2）站点查询：用户可以输入任一一条线路或输入出发地和目的地信息，可以查询到相关内容。

例如输入出发地：石家庄铁道大学   目的地 博物院

返回经历的站名的个数，和路径，如果有换乘，请列出换乘的线路

后台：

package com.test.dijkstra;
 
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashSet;
import java.util.List;
import java.util.Set;
 

public class DataBuilder {
    
    public static List<Station> line1 = new ArrayList<Station>();//1号线
    public static List<Station> line2 = new ArrayList<Station>();//2号线
    public static List<Station> line3 = new ArrayList<Station>();//3号线
    public static List<Station> line10 = new ArrayList<Station>();//4号线
    public static List<Station> lineS1 = new ArrayList<Station>();//5号线
    public static List<Station> lineS8 = new ArrayList<Station>();//6号线
    public static Set<List<Station>> lineSet = new HashSet<List<Station>>();//所有线集合
    public static int totalStaion = 0;//总的站点数量
    static {        
        //1号线
        String line1Str = "上庄南、上庄、西王、时光街、长城桥、和平医院、烈士陵园、新百广场、解放广场、平安大街、北国商城、博物院、体育场、北宋、谈固、朝晖桥、白佛、留村、火炬广场、石家庄东、南村、洨河大道、西庄、东庄、会展中心、行政中心、园博园、天元湖、东上泽、东洋";
        String[] line1Arr = line1Str.split("、");
        for(String s : line1Arr){
            line1.add(new Station(s));
        }
        for(int i =0;i<line1.size();i++){
            if(i<line1.size()-1){
                line1.get(i).next = line1.get(i+1);
                line1.get(i+1).prev = line1.get(i);
            }
        }
        
        /*******************************************************************************/
        //2号线
        String line2Str = "西古城、铁道大学、运河桥、蓝天圣木、长安公园、北国商城、大戏院、新世隆、东岗头、东三教、石家庄站、塔谈、塔谈南、南位、嘉华 ";
        String[] line2Arr = line2Str.split("、");
        for(String s : line2Arr){
            line2.add(new Station(s));
        }
        for(int i =0;i<line2.size();i++){
            if(i<line2.size()-1){
                line2.get(i).next = line2.get(i+1);
                line2.get(i+1).prev = line2.get(i);
            }
        }
        
        /*******************************************************************************/
        //3号线
        String line3Str = "西三庄、水上公园、柏林庄、市庄、市二中、新百广场、东里、槐安桥、西三教、石家庄站、东广场、孙村、塔冢、东王、南王、位同、三教堂、中仰陵、天山大街、南豆、韩通、北乐乡";
        String[] line3Arr = line3Str.split("、");
        for(String s : line3Arr){
            line3.add(new Station(s));
        }
        for(int i =0;i<line3.size();i++){
            if(i<line3.size()-1){
                line3.get(i).next = line3.get(i+1);
                line3.get(i+1).prev = line3.get(i);
            }
        }
        
        /*******************************************************************************/        
        //10号线
        String line10Str = "碧水蓝湾、东良厢、华医学院、法商学院、滨河街、京广东街、塔谈南、南栗、南焦客运站、赵卜口、南王、经济学院、东明商城、儿童医院、北宋、长安医院、建华市场、北翟营、十里铺、南高营、交通驾校";
        String[] line10Arr = line10Str.split("、");
        for(String s : line10Arr){
            line10.add(new Station(s));
        }
        for(int i =0;i<line10.size();i++){
            if(i<line10.size()-1){
                line10.get(i).next = line10.get(i+1);
                line10.get(i+1).prev = line10.get(i);
            }
        }
        
        /*******************************************************************************/        
        //s1号线
        String lineS1Str = "宫家庄、法商学院、东五里、碧海云天、审计厅、益友百货、和平医院、西焦、合作路、农科院、火车北站、市庄、军械学院、蓝天圣木、常青园、建华市场、南翟营
" + 
                "";
        String[] lineS1Arr = lineS1Str.split("、");
        for(String s : lineS1Arr){
            lineS1.add(new Station(s));
        }
        for(int i =0;i<lineS1.size();i++){
            if(i<lineS1.size()-1){
                lineS1.get(i).next = lineS1.get(i+1);
                lineS1.get(i+1).prev = lineS1.get(i);
            }
        }
        
        /*******************************************************************************/        
        //s8号线
        String lineS8Str = "东明商城、国际城、二十里铺、留村、星辰广场、北豆、南豆、东仰陵、北郗马、东佐";
        String[] lineS8Arr = lineS8Str.split("、");
        for(String s : lineS8Arr){
            lineS8.add(new Station(s));
        }
        for(int i =0;i<lineS8.size();i++){
            if(i<lineS8.size()-1){
                lineS8.get(i).next = lineS8.get(i+1);
                lineS8.get(i+1).prev = lineS8.get(i);
            }
        }
        
        lineSet.add(line1);
        lineSet.add(line2);
        lineSet.add(line3);
        lineSet.add(line10);
        lineSet.add(lineS1);
        lineSet.add(lineS8);
        totalStaion  = line1.size() + line2.size() + line3.size() + line10.size() + lineS1.size() + lineS8.size();
        System.out.println("总的站点数量："+totalStaion);
    }
}

package com.test.dijkstra;
  
import java.util.HashMap;
import java.util.LinkedHashSet;
import java.util.Map;
  
 
public class Station {
     
    private String name;
    public Station prev; 
    public Station next; 
    private Map<Station,LinkedHashSet<Station>> orderSetMap = new HashMap<Station,LinkedHashSet<Station>>();
     
    public Station (String name){
        this.name = name;
    }
  
    public String getName() {
        return name;
    }
  
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
     
    public LinkedHashSet<Station> getAllPassedStations(Station station) {
        if(orderSetMap.get(station) == null){
            LinkedHashSet<Station> set = new LinkedHashSet<Station>();
            set.add(this);
            orderSetMap.put(station, set);
        }
        return orderSetMap.get(station);
    }
  
    public Map<Station, LinkedHashSet<Station>> getOrderSetMap() {
        return orderSetMap;
    }
     
    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        if(this == obj){
            return true;
        } else if(obj instanceof Station){
            Station s = (Station) obj;
            if(s.getName().equals(this.getName())){
                return true;
            } else {
                return false;
            }
        } else {
            return false;
        }
    }
     
    @Override
    public int hashCode() {
        return this.getName().hashCode();
    }
}

package com.test.dijkstra;
 
import java.util.ArrayList;
import java.util.LinkedHashSet;
import java.util.List;
import java.util.Scanner;
 
 

public class Subway {
    
    private List<Station> outList = new ArrayList<Station>();
    public void calculate(Station s1,Station s2){
        if(outList.size() == DataBuilder.totalStaion){
            System.out.println("找到目标站点："+s2.getName()+"，共经过"+(s1.getAllPassedStations(s2).size()-1)+"站");
            for(Station station : s1.getAllPassedStations(s2)){
                System.out.print(station.getName()+"->");
            }
            return;
        }
        if(!outList.contains(s1)){
            outList.add(s1);
        }
        if(s1.getOrderSetMap().isEmpty()){
            List<Station> Linkedstations = getAllLinkedStations(s1);
            for(Station s : Linkedstations){
                s1.getAllPassedStations(s).add(s);
            }
        }
        Station parent = getShortestPath(s1);
        if(parent == s2){
            System.out.println("找到目标站点："+s2+"，共经过"+(s1.getAllPassedStations(s2).size()-1)+"站");
            for(Station station : s1.getAllPassedStations(s2)){
                System.out.print(station.getName()+"->");
            }
            return;
        }
        for(Station child : getAllLinkedStations(parent)){
            if(outList.contains(child)){
                continue;
            }
            int shortestPath = (s1.getAllPassedStations(parent).size()-1) + 1;
            if(s1.getAllPassedStations(child).contains(child)){
                if((s1.getAllPassedStations(child).size()-1) > shortestPath){
                    s1.getAllPassedStations(child).clear();
                    s1.getAllPassedStations(child).addAll(s1.getAllPassedStations(parent));
                    s1.getAllPassedStations(child).add(child);
                }
            } else {         s1.getAllPassedStations(child).addAll(s1.getAllPassedStations(parent));
                s1.getAllPassedStations(child).add(child);
            }
        }
        outList.add(parent);
        calculate(s1,s2);
    }
    private Station getShortestPath(Station station){
        int minPatn = Integer.MAX_VALUE;
        Station rets = null;
        for(Station s :station.getOrderSetMap().keySet()){
            if(outList.contains(s)){
                continue;
            }
            LinkedHashSet<Station> set  = station.getAllPassedStations(s);
            if(set.size() < minPatn){
                minPatn = set.size();
                rets = s;
            }
        }
        return rets;
    }
    private List<Station> getAllLinkedStations(Station station){
        List<Station> linkedStaions = new ArrayList<Station>();
        for(List<Station> line : DataBuilder.lineSet){
            if(line.contains(station)){
                Station s = line.get(line.indexOf(station));
                if(s.prev != null){
                    linkedStaions.add(s.prev);
                }
                if(s.next != null){
                    linkedStaions.add(s.next);
                }
            }
        }
        return linkedStaions;
    }

    public static void main(String[] args) {
        long t1 = System.currentTimeMillis();
        Subway sw = new Subway();
         Scanner sc = new Scanner(System.in); 
         System.out.println("请输入起点站："); 
         String s1 = sc.nextLine();
         System.out.println("请输入终点站："); 
         String s2 = sc.nextLine(); 
        sw.calculate(new Station(s1), new Station(s2));
        long t2 = System.currentTimeMillis();
        System.out.println();
        System.out.println("耗时："+(t2-t1)+"ms");
    }
}

项目并不完善。