简易地铁路线规划项目
作业描述
| 课程 | https://edu.cnblogs.com/campus/gdgy/cse2021/homework/12288 |
|---|---|
| 作业要求 | https://edu.cnblogs.com/campus/gdgy/cse2021/homework/12288 |
| 作业目标 | 设计并实现一个论文查重算法，学会使用PSP表格规划任务事件，学会测试代码，学会反思总结，基本掌握一个软件的开发流程 |
一、PSP表格
| PSP2.1 | Personal Software Process Stages | 预估耗时（分钟） | 实际耗时（分钟） |
|---|---|---|---|
| Planning | 计划 | 60 | 60 |
| · Estimate | · 估计这个任务需要多少时间 | 5 | 5 |
| Development | 开发 | 10 | 30 |
| · Analysis | · 需求分析 (包括学习新技术) | 120 | 120 |
| · Design Spec | · 生成设计文档 | 20 | 30 |
| · Design Review | · 设计复审 | 10 | 10 |
| · Coding Standard | · 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范) | 5 | 10 |
| · Design | · 具体设计 | 20 | 60 |
| · Coding | · 具体编码 | 720 | 1580 |
| · Code Review | · 代码复审 | 30 | 60 |
| · Test | · 测试（自我测试，修改代码，提交修改） | 30 | 30 |
| Reporting | 报告 | 60 | 120 |
| · Test Repor | · 测试报告 | 20 | 20 |
| · Size Measurement | · 计算工作量 | 5 | 5 |
| · Postmortem & Process Improvement Plan | · 事后总结, 并提出过程改进计划 | 20 | 20 |
| · 合计 | 1135 | 2160 |
二、配置环境
- 使用工具：vscode
- 代码运行环境：node.js（由于学习前端）
三、项目结构
主要执行文件为planning.js，接口函数文件为func.js，单元测试文件为argTest.js、contentTest.js和finalRoutineTest.js，性能测试文件为programTest.js
四、地铁路线文件存储说明
地铁路线采取txt文件存储，一条路线独占一行，有利于js读入文件后通过换行符将文件内容划分为一个数组，数组里是一条条路线，单条路线开头为路线名，开头、站点与站点之间用-连接，若某站可以换乘，则在其后面添加@所换乘的线路，之所以不采用文字叙述可换乘是考虑到路线文件要简洁明了，地铁路线文件如下：
- txt文件中路线不能独占一行是受记事本限制，上图中可以看到在vscode中每条路线都独占一行，因此不会出错
五、计算模块接口的设计与实现过程
- 接口有以下五个：
- 把文件内容中的@替换为
*可换乘：通过replace方法和正则表达式进行替换——handleText() - 查询路线——
searchWay() - 对通过
BFS算法得到的最短路径进行处理得到最终的利于查看的路径——finalRoutine() Station类，保存一个站点的信息——站点名和所在路线名Graph类，构造地铁路线无向图，包含广度优先搜索算法BFS(核心算法)
- 借助工具：
fs读取文件包
- 实现过程：
依靠planning.js文件执行，在该文件中调用func.js中的接口
- 需求1：从命令行中读取地铁文件名参数后通过
handleText()接口函数得到所有路线(将@替换后的内容) - 需求2：从命令行中读取路线名后通过
searchWay()接口函数得到所查询路线上的所有站点，并写入从命令行中读取的写入文件名中 - 需求3：从命令行中读取起始终末站点后通过
Station类以及Graph类构造地铁路线无向图
最后通过finalRoutine()处理BFS得到的最短路径从而得到最终的路径
- 核心算法的实现与分析：
- 广度优先搜索（也称宽度优先搜索，缩写BFS，以下采用广度来描述）是连通图的一种遍历策略。因为它的思想是从一个顶点V0开始，辐射状地优先遍历其周围较广的区域
- 实现原理：
- 总的来说，
BFS算法对出发结点的相邻结点开始探索，逐层探索，直至找到那条最短的路径
核心算法代码：
六、性能改进
- 运行正常
- 由于
node.js偏前端语言，无法采用VS 2017/JProfiler工具进行性能分析，故采用node.js自身的mocha框架 进行分析，有关mocha的安装与使用：https://blog.csdn.net/fenger_c/article/details/108107492
- 测试原理：使用
node.js中的assert模块，该模块是node.js的内置模块，主要用于断言。如果表达式不符合预期，就会抛出一个错误，mocha框架中包含该模块
测试结果如下：
七、单元测试
测试需求1：
测试需求2：
测试需求3：
单元测试环节中测试了以下三个环节：
- 读取命令行参数并进行异常情况处理
- 读取文件并将内容中的换乘信息去除，只显示站点
- 测对
BFS算法得到的路径的处理
第一个环节测试代码和结果：
第二个环节测试代码和结果：
第三个环节测试部分代码和结果：
八、异常处理说明
- 输入参数个数不正确：
- 输入参数格式不正确：文件后缀不能省略
九、总结
经过这次项目的实践，我更深入地了解了一个软件开发的基本流程，在此过程中也复习巩固了node.js前端知识和es6知识，并且将它用在了实践当中，也学习了BFS算法，希望做团队项目时在前端页面方面自己能竭尽自己所能，不拖团队后腿
