一，需求分析

　　1.任务：

　　实现一个帮助进行天津地铁出行路线规划的命令行程序。

　　　　主要功能包括:

　　　　　　a.输入 java subway -map subway.txt 要能让程序读入准备的源数据。

　　　　　　b.输入java subway -a 1号线 -map subway.txt -o station.txt要能查出该条地铁线包含的站并保存在station.txt中。

　　　　　　c.输入java subway -b 洪湖里 复兴路 -map subway.txt -o routine.txt要能查出两站的最短路径，并保存在 routine.txt中（路径中要包含换乘信息）。

　　2.PSP

　　

二，软件的设计及算法思想实现

　　1.源数据结构说明

　　　　

 

 

 　　　　说明:以*.txt文件存储源数据，每一行代表的是一条线上所有站的信息，其中每一个站用空格隔开，而每一行的第一个数据代表的是该条地铁线的地铁名。

　　　这样存储的好处是可以一次性读完所有的数据，而因为所求地铁不带权，因此只需要读到信息即可！

　　2.实体类属性说明

　　　　博主自定义了2个实体类（Station与Line）

  　　　　Station包含的信息如下：　

　　　　String name：主要存储的是地铁的名字。
　　　　boolean visited：用于BFS算法中需要用到的标记，代表是否访问。
　　　　String preStation：BFS回退求路径需要的一个备忘录。
　　　　String line：初始为空，当BFS算法求出一条最短路径后，需要计算此条路径下的某个站属于的地铁线。
　　　　List<String> lineNow = new ArrayList<String>()：地铁站初始属于的地铁线，可能只有一个，也可能多个，
　　　　List<Station> nextStation = new ArrayList<Station>()：相邻地铁的信息，即下一次能到达的所有地铁。当某线的开始站和结束站存储为1，其他的为2*n.

　　　　Line包含的信息如下:
　　　　int id:地铁的标记，不重要　
　　　　String name：地铁的名字
　　　　List<String> stations = new ArrayList<>()：某条地铁存储的所有站

　　3.关键类（Solve）实现及算法思想：
　　　　

    public void getSubwayMessage():负责读入*.txt的源数据
    public void getStationByLine(String linename)：传入参数是一个地铁线名，获得整个地铁线的地铁站
  
    private void BFS(String st, String ed):传入参数 开始的地铁站，结束的地铁站  BFS参考的是 严蔚敏版<<数据结构>> 170页的BFS算法

    public List calPassStations(String st, String ed):传入参数 开始的地铁站，结束的地铁站 这个是在BFS后的改进，在加入备忘录后，通过最后一个站回退到初始站，因此能找出这个最短路径，用列表List返回。
    public void  getChangeInfo(List<String> list)：传入参数 最短路径的列表 加入最短路径的中所有Station,计算出当前Station的所属线，即Station.line
    public void  output(List<String> list)传入参数 最短路径的列表 这时候所有的站都被我们计算过所属站，功能主要是计算换乘信息存入routine.txt
　　
　　4.项目目录展示
　　
三.测试效果与运行　
　1.功能测试
　　　a.读入信息测试：
　　　

 　　　　输出lines的

　　　　

 

 

 　　　　输出所有站的节点:(一共141个站台信息初始进入map)

　　　　

 

 

 

 　　　　b.获得某个地铁线的信息

　　　　

　　　　打开存储文档：

　　　　

 　　　　c.获得某条路线的信息并存储

　　　　

 

 

　　　

四.打包，作业测试及提交
　　1.测试功能要求
　　打包说明：最开始我们用mvn compile编译打包，但是直接用Java subway运行报找不到主类错误，后来我们用javac */subway.java运行出现了其他的一些错误，最后发现是我们的几个相关类依赖出了问题，
还有就是编码的问题，但是我们都一一解决了，这是编译好的项目包 cn里面存放的是编译后的*.class文件

　　　　测试需求1与2（读入数据和查某条车站信息）：

　　

 

 

 　　

　　　　测试需求3（任意2个站的换乘信息）：

 

　　 

 

 

 　　

 　　

 　　2.源码上传到GitHub的地址：https://github.com/Bettetman/ShortDis.git

　　　　
五.总结
　　1.爬坑过程中，多次用到像list1=list2的语句赋值，但是测试发现达不到想要的效果，即在编程的过程中，我们很容易把对象的引用指向宁外一个对象，但是这个过程和基础数据有很大的不同，原因是，list1=list2二者指向的是内存的同一对象，
因此不管是list1还是list2操作都会改变原来内存的对象。
   2.项目的不足:时间精力有限，算法的实现有点粗糙，并且用BFS实现的算法复杂度较高，而BFS本身带的算法会存在一个不足，那就是当 A站->B站 所有的路径只会存在一条，而同时存在多条路径时，这个问题难免不应该让我们忽略.