个人项目——地铁线路

个人git

一、项目需求

1.该程序能够准确地读出.txt文件中的数据，文件格式简洁易懂、可灵活扩展

2.在某号线路上，能够查询各个站点的信息，输出该号线路上所有站点信息

3.在出发站与目的站之间输出一个最短路径

二、文件存储

 三、文件位置

一共三个package：control、main、model

Dijkstra.java（此代码为最短路径算法，虽然叫Dijkstra，但其实并不是Dijkstra的算法；这是最核心的地方，该算法能很好地解决最短路径问题，这段代码是借鉴了网上的代码）：

public void calculate(Beansubway s1, Beansubway s2){//计算从s1站到s2站的最短经过路径
    String line="初始线";
    if(outList.size() == station.totalStaion){
    	
        route.add("找到目标站点："+s2.getStation()+"，共经过"+(s1.getAllPassedStations(s2).size()-1)+"站\n");
        int flag=0;
        for(Beansubway station : s1.getAllPassedStations(s2)){
            if(station.getLine()==null){//出发站
                route.add(station.getStation()+"-->");
            }
            else if(station.getStation().equals(s2.getStation())){//最后1站
                if(!station.getLine().equals(line)){
                    route.add("换乘"+station.getLine()+"\t\n"+"-->"+"到达 "+"-->"+station.getStation());
                }
                else {
                    route.add("到达 " +"-->"+ station.getStation());
                }
            }
            else if(!station.getLine().equals(line)&&flag==1){//换乘后1站
                line=station.getLine();
                route.add("换乘"+station.getLine()+"\t\n"+"-->"+station.getStation()+"-->");
            }
            else if(!station.getLine().equals(line)&&flag==0){//第2站
                line=station.getLine();
                route.add("乘坐"+station.getLine()+"\t\n"+"-->"+station.getStation()+"-->");
                flag=1;
            }
            else{//其余站
                line=station.getLine();
                route.add(station.getStation()+"-->");
            }
        }
        return;
    }
    if(!outList.contains(s1)){
        outList.add(s1);
    }
    //如果起点站的OrderSetMap为空，则第一次用起点站的前后站点初始化之
    if(s1.getOrderSetMap().isEmpty()){
        List<Beansubway> Linkedstations = getAllLinkedStations(s1);
        for(Beansubway s : Linkedstations){
            s1.getAllPassedStations(s).add(s);
        }
    }
    Beansubway parent = getShortestPath(s1);//获取距离起点站s1最近的一个站（有多个的话，随意取一个）
    if(parent == s2){
        System.out.println("找到目标站点："+s2+"，共经过"+(s1.getAllPassedStations(s2).size()-1)+"站");
        for(Beansubway station : s1.getAllPassedStations(s2)){
            System.out.print(station.getStation()+"->");
        }
        return;
    }
    for(Beansubway child : getAllLinkedStations(parent)){
        if(outList.contains(child)){
            continue;
        }
        int shortestPath = (s1.getAllPassedStations(parent).size()-1) + 1;//前面这个1表示计算路径需要去除自身站点，后面这个1表示增加了1站距离
        if(s1.getAllPassedStations(child).contains(child)){
            //如果s1已经计算过到此child的经过距离，那么比较出最小的距离
            if((s1.getAllPassedStations(child).size()-1) > shortestPath){
                //重置S1到周围各站的最小路径
                s1.getAllPassedStations(child).clear();
                s1.getAllPassedStations(child).addAll(s1.getAllPassedStations(parent));
                s1.getAllPassedStations(child).add(child);
            }
        } else {
            //如果s1还没有计算过到此child的经过距离
            s1.getAllPassedStations(child).addAll(s1.getAllPassedStations(parent));
            s1.getAllPassedStations(child).add(child);
        }
    }
    outList.add(parent);
    calculate(s1,s2);//重复计算，往外面站点扩展
}

ui设计：

public FrmMain() {
		this.setTitle("天津地铁线路");
		this.setSize(400, 300);
		workPane.setLayout(new FlowLayout(FlowLayout.RIGHT));
        label=new JLabel("总站点数: "+ station.totalStaion);
        workPane.add(label);
		menuSubway.add(menuitemLine);
		menuitemLine.addActionListener(this);
		menuSubway.add(menuitemStation);
		menuitemStation.addActionListener(this);
		menubar.add(menuSubway);
		menubar.add(workPane);
		this.setJMenuBar(menubar);
		double width = Toolkit.getDefaultToolkit().getScreenSize().getWidth();
		double height = Toolkit.getDefaultToolkit().getScreenSize().getHeight();
		this.setLocation((int) (width - this.getWidth()) / 2,
				(int) (height - this.getHeight()) / 2);
		this.addWindowListener(new WindowAdapter(){   
			public void windowClosing(WindowEvent e){ 
			    System.exit(0);
		    }
		    });
			    this.setVisible(true);
	}

public class FrmSearchLine extends JDialog implements ActionListener{
	private JPanel toolBar = new JPanel();
	private JPanel workPane = new JPanel();
	private Button btnOK = new Button("OK");
	private JLabel labelline = new JLabel("查询线路（一号线、二号线、三号线、五号线、六号线、九号线）：");
	private JTextField edtline = new JTextField(13);
	private JTextArea edtsubway = new JTextArea(60,110);
	public FrmSearchLine(FrmMain f, String s, boolean b) {
		super(f, s, b);		
		toolBar.setLayout(new FlowLayout(FlowLayout.LEFT));
		toolBar.add(labelline);
		toolBar.add(edtline);
		toolBar.add(btnOK);
		this.getContentPane().add(toolBar, BorderLayout.NORTH);
		edtsubway.setFont(new Font("Monospaced", Font.BOLD, 14));
		edtsubway.setLineWrap(true);        //激活自动换行功能
        edtsubway.setWrapStyleWord(false);  
		workPane.add(edtsubway);
		this.getContentPane().add(workPane, BorderLayout.CENTER);
		
		this.setSize(1000, 600);
		double width = Toolkit.getDefaultToolkit().getScreenSize().getWidth();
		double height = Toolkit.getDefaultToolkit().getScreenSize().getHeight();
		this.setLocation((int) (width - this.getWidth()) / 2,
				(int) (height - this.getHeight()) / 2);
		this.validate();
		this.btnOK.addActionListener(this);		
		
		this.addWindowListener(new WindowAdapter() {
			public void windowClosing(WindowEvent e) {
				
			}
		});	
		}

public class FrmSearchStation extends JDialog implements ActionListener{
	private JPanel toolBar = new JPanel();
	private JPanel workPane = new JPanel();
	private Button btnSearch = new Button("Search");
	private JLabel labelstart = new JLabel("起点：");
	private JLabel labelend= new JLabel("终点：");
	private JTextField edtstart = new JTextField(13);
	private JTextField edtend = new JTextField(13);
	private JTextArea edtsubway = new JTextArea(60,80);
	public FrmSearchStation(FrmMain f, String s, boolean b) {
		super(f, s, b);
		toolBar.setLayout(new FlowLayout(FlowLayout.LEFT));
		toolBar.add(labelstart);
		toolBar.add(edtstart);
		toolBar.add(labelend);
		toolBar.add(edtend);
		toolBar.add(btnSearch);	
		this.getContentPane().add(toolBar, BorderLayout.NORTH);
		edtsubway.setFont(new Font("Monospaced", Font.BOLD, 14));
		edtsubway.setLineWrap(true);        //激活自动换行功能
		edtsubway.setWrapStyleWord(false); 
		workPane.add(edtsubway);
		this.getContentPane().add(workPane, BorderLayout.CENTER);
		this.setSize(800, 600);
		double width = Toolkit.getDefaultToolkit().getScreenSize().getWidth();
		double height = Toolkit.getDefaultToolkit().getScreenSize().getHeight();
		this.setLocation((int) (width - this.getWidth()) / 2,
				(int) (height - this.getHeight()) / 2);
		this.validate();
		this.btnSearch.addActionListener(this);	
		
		this.addWindowListener(new WindowAdapter() {
			public void windowClosing(WindowEvent e) {
				
			}
		});	
	}

Beansubway.java（是对于线路上变量函数的存储结构）：

private String line;
	private String station;
	public Beansubway prev;
    public Beansubway next;
    private Map<Beansubway,LinkedHashSet<Beansubway>> orderSetMap = new HashMap<Beansubway,LinkedHashSet<Beansubway>>();
	public String getLine() {
		return line;
	}
	public void setLine(String line) {
		this.line = line;
	}
	public String getStation() {
		return station;
	}
	public void setStation(String station) {
		this.station = station;
	}
	public Beansubway(String station) {
        this.station = station;
    }
	public LinkedHashSet<Beansubway> getAllPassedStations(Beansubway station) {
        if(orderSetMap.get(station) == null){
            LinkedHashSet<Beansubway> set = new LinkedHashSet<Beansubway>();
            set.add(this);
            orderSetMap.put(station, set);
        }
        return orderSetMap.get(station);
    }
	public Map<Beansubway, LinkedHashSet<Beansubway>> getOrderSetMap() {
        return orderSetMap;
    }

Beanlujing.java（对于经过站点的存储）

private String name;
    private List<Beansubway> passStations;//经过的站点
    
	public String getName() {
		return name;
	}
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
	public List<Beansubway> getPassStations() {
		return passStations;
	}
	public void setPassStations(List<Beansubway> passStations) {
		this.passStations = passStations;
	}
	 public List<String> loadAllLineName(){//罗列所有线路名字
	        List<String> list=new ArrayList<>();
	        for(int i=0;i<station.AllLine.size();i++){
	            list.add(station.AllLine.get(i).getName());
	        }
	        return list;
	    }

四、运行方法与测试

需求1：读取subway.txt文件的语句：

 

需求2：输出指定线路的所有站点

 

需求3：输出两站点之间的最短路径

 

 

 1.起点站不存在

 

 2.终点站不存在

 

 3.起点站与终点站相同

 

 

五、体会

由于是首次做一个感到如此艰难的个人项目，相比于暑期的短学期项目，这个明显难了很多，对于个人能力要求上了不止一个大档次。其次，刚开始写代码，一直卡在最短路径算法这个方向，后来想到了dijkstra算法，但是对这个算法又并没有那么熟悉，所以在这个个人项目中，借鉴了网上的其他算法代码，然后自己设计了一些UI元素，并且能够理解算法大致内容。