黑马程序员_7k面试题交通管理系统
//以下知识来在张孝祥老师的讲解总结
项目需求
模仿实现十字路口的交通灯系统逻辑，具体需求如下
1.异步随机生成按照各个线路行驶的车辆
例如：
由南而来去往北向的车辆......直行车辆
由西而来去往南向的车辆......右转车辆
由东而来去往南向的车辆......左转车辆、
2.信号灯忽略黄灯，只考虑红灯和绿灯
3.应考虑左转车辆受信号灯控制，右转车辆不受信号灯控制
4.具体信号灯逻辑与现实生活中普通交通灯控制逻辑相同，不考虑特殊情况下的逻辑
注：南北向车辆与东西向车辆交替放行，同方同等待车辆应先放行直行车辆而后放行左转车辆
5.每辆车过路口时间为1秒（可通过线程Sleep的方式模拟）
6.随机生成车辆时间隔以及红绿灯交换时间自定，可以设置
7.不要求实现GUI，只考虑系统逻辑实现，可通过Log方式展示程序运行结果
画图：
总共有12条路线，为了统一编程模型，可以假设每一条路线都有一个红绿灯对其进行控制：
1.右转弯的4条路线的控制灯可以假设称为常绿状态
2.其它8条路线是两两成对的，可以归为4组
3.所以程序只考虑图中标注了数字号的4条路线的控制灯的切换顺序，这4条路线相反方向的路线的控制灯跟随这4条线路切换，不必额外考虑
面向对象的分析与设计
1.每条线路上都会出现多辆车，路线上要随机增加新的车，在灯绿期间还要每秒减少1辆车
设计一个Road类来表示路线，每个Road对象代表一条路线，总代有12条路线，即系统中总共产生12个Road实例对象
每条线路上随机增加新的车辆，增加到一个集合中保存
每条线路每隔一秒就会检查本线路的灯是否为绿，是则将本线路保存车的集合中的第一辆车移除，即表示车穿过了路口
2.每条线路每隔一秒就会查检本线路的灯是否为绿，一个灯由绿变红时，应该将下一个方向的灯变绿
设计一个Lamp类来表示交通灯，每个交通灯都维护一个状态，：亮（绿）或者不亮（红），每个交通灯要有变亮和变黑的方法，并且能返回自己的亮黑状态
总共有12条线路，所以，系统总共要产生12个交通灯，右转弯的线路本来不受灯的控制，但是为了让程序采用统一处理的方式，故假设出有4个右转弯的灯，只是这些灯为常亮状态，即永远不变黑
除了右转弯方向的其它8条线路的灯，它们是22成对的，可以归为4组，所以在编程处理时，只要从这四组里各取出一个灯，对这4个灯依次轮换变亮，与这4个灯方向对应的灯则随之统一变化，因此Lamp类中要有一个变量来记住自己相反的灯，在一个Lamp对象的变亮和变量方法中，将对应方向的灯也变亮和变黑，每个灯变亮时，都伴随着下一个灯的变黑
Road类的编写
1.每个Road类都有一个name成员变量来代表方向，有一个vehicles成员变量来代表方向上的车辆集合
2.在Road对象的构造方法中启动一个线程每隔一个随机时间向vehichles集合中增加一辆车（用一个“路线名_id”形式的字符串表示）
3.在Road对象的构造方法中启动一个定时器，每隔一秒查检方向上的灯是不是为绿，是则打印车辆集合并将集合中的第一辆车移除掉
package com.isoftstone.interview.traffic;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class Road {
//车辆
private List<String> vechicles = new ArrayList<String>();
//线路
private String name=null;
//每创建一条路线的时候就指定那条路线的名字
public Road(String name){
this.name=name;
//车开到路上
ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();
pool.execute(new Runnable(){
public void run(){
//路上每一秒钟多一辆车
for(int i=1;i<1000;i++){
try{
//随机
Thread.sleep((new Random().nextInt(10)+1)*1000);
}catch(InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
//返回外部类的成员变量
vechicles.add(Road.this.name+"_"+i);
}
}
});
//每隔一秒看灯是不是绿的
ScheduledExecutorService timer = Executors.newScheduledThreadPool(1);
timer.scheduleAtFixedRate(
new Runnable(){
public void run(){
if (vechicles.size()>0) {
boolean lighted = true;
//假如灯是绿的
if(lighted){
System.out.println(vechicles.remove(0)+" is traversing!");
}
}
}
},
1,
1,
TimeUnit.SECONDS);
}
}
Lamp枚举的编写
package com.isoftstone.interview.traffic;
public enum Lamp {
//南住北，南往西，南往东，东住南
S2N("N2S","S2W",false),S2W("N2E","E2W",false),E2W("W2E","E2S",false),E2S("W2N","S2N",false),
//对应线路
N2S(null,null,false),N2E(null,null,false),W2E(null,null,false),W2N(null,null,false),
S2E(null,null,false),E2N(null,null,false),N2W(null,null,false),W2S(null,null,false);
private Lamp(String opposite,String next,boolean lighted){
this.opposite=opposite;
this.next=next;
this.lighted=lighted;
}
//灯亮的状态
private boolean lighted;
//对应的灯的名字
private String opposite;
//下一个
private String next;
//判断灯是不是亮的
public boolean isLighted(){
return lighted;
}
//灯变绿的方法
public void light(){
this.lighted = true;
//这的灯亮的对应的灯也要亮
if(opposite!=null)
Lamp.valueOf(opposite).light();
//opposite.lighted=true;
}
//灯变黑的方法
public Lamp blackOut(){
this.lighted = false;
if(opposite!=null)
Lamp.valueOf(opposite).blackOut();
Lamp nextLamp = Lamp.valueOf(next);
if(next != null)
Lamp.valueOf(next).light();
return nextLamp;
}
}
LampController的编写
package com.isoftstone.interview.traffic;
import java.util.concurrent.Executor;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class LampController {
//当前的灯
private Lamp currentLamp;
//初始化南到北的灯绿
public LampController(){
currentLamp = Lamp.S2N;
currentLamp.light();
//每隔十秒，灯变红
ScheduledExecutorService timer = Executors.newScheduledThreadPool(1);
timer.scheduleAtFixedRate(
new Runnable(){
public void run(){
currentLamp = currentLamp.blackOut();
}
},
10,
10,
TimeUnit.SECONDS);
}
}
主函数的编写
package com.isoftstone.interview.traffic;
public class MainClass {
public static void main(String[] args){
String[] directions = new String[]{
"S2N","S2W","E2W","E2S","N2S","N2E","W2E","W2N","S2E","E2N","N2W","W2S"
};
for (int i = 0; i < directions.length; i++) {
new Road(directions[i]);
}
new LampController();
}
}
