北京地铁出行路线规划_报告（已完成）

北京地铁出行路线规划_报告 

Github链接：https://github.com/hangzhouwh/SE_PersonalProject_Subway

 

• 问题重述：

• 任务：

  • 　　实现一个帮助进行地铁出行线路规划的命令行程序
    1. 　　实现加载地铁线路信息
    2.        实现查询指定地铁线路信息
    3.        实现从指定出发地到目的地的最短路径查询

• 设计：

  • 　　采用语言：JAVA

  •        开发环境：IDEA 2019.2.1

  •        功能设计：

    • 

• • 实现地铁线路信息的获取

    • 使用文本文件保存地铁线路信息，调用方式如下：
    • 1 java Subway -map subway.txt

  • 实现基础查询功能，查询指定地铁线路信息

    • 采用参数 -s 来查询指定地铁站点信息，采用参数 -o 来输出到指定文件，调用方式如下：
    • 1 java Subway -s 军事博物馆 -map subway.txt -o station.txt 
    • 采用参数 -q 来查询指定地铁线路信息，采用参数 -o 来输出到指定文件，调用方式如下：
    • 1 java Subway -q 1号线 -map subway.txt -o line.txt

  • 实现从指定出发地到目的地的最短路径查询

    • 采用参数 -b 来指定出发地与目的地
    • 1 java Subway -b 苹果园 军事博物馆 -map subway.txt -o routine.txt

• •    　地铁线路数据存储文件 subway.txt 设计：

• • • 1 1号线 苹果园 古城 八角游乐园 ...
      2 2号线 积水潭 鼓楼大街 安定门 ...
      3 燕房线 燕山 房山城关 饶乐府 ...

• •        具体地铁线路查询结果存储文件 line.txt 设计：

    • 1 2号线: 积水潭 鼓楼大街 安定门 雍和宫 东直门 ...

• • 　   具体站点查询结果存储文件 station.txt 设计：

    • 1 军事博物馆:
      2 1号线
      3 9号线

• •       最短路径输出文件 routine.txt 设计

    • 苹果园(1号线)
      古城(1号线)
      八角游乐园(1号线)
      八宝山(1号线)
      玉泉路(1号线)
      五棵松(1号线)
      万寿路(1号线)
      公主坟(1号线)
      军事博物馆(1号线 换乘 9号线)
      白堆子(9号线)
      白石桥南(9号线)
      国家图书馆(4号线大兴线)
      

  •  　算法设计：

    • 　　说明：在本项目中，将相邻站点的距离视为等距离，同站点换乘不计算距离
    • 　　采用Dijkstra算法求得最短路径

    • 　　涉及数据结构说明：

      • • 类名	名称	名称	存储类型	说明
          Graph	图
          vertices	List<Station>	结点集
          neighbors	List<List<Edge>>	邻接表，存储与结点相连的边
          Edge（类名）	边
          u	int	结点u的编号
          v	int	结点v的编号
          Subway
          Station(类名)
          statiomName	String	站点名称
          lineOfStation	List<String>	所属地铁线路
          Line(类名)
          lineName	String	地铁线名称
          stations	List<Station>	地铁线经过站点
          linesMap	Map<String, Line>	地铁名称-地铁线
          stationNameMapStationId	Map<String, Integer>	站点名称-站点ID
          stationNameMapStation	Map<String, Station>	站点名称-站点
          graph	Graph	地铁图

    • 　　　　接口说明：

      • 方法名称	说明	参数
        loadSubwayMessage	加载地铁线路	filePath 存储地铁线路的文件路径
        getLine	查询指定地铁线路信息,并将结果输出至文件	lineName 待查询地铁线路名称 outFilePath 查询结果输出文件路径
        getStation	查询指定地铁站点信息,并将结果输出至文件	stationName 待查询地铁站名称 outFilePath 查询结果输出文件路径
        getShortPath	查询指定出发地点到目的地的最短路径，并将结果输出至文件	begin 出发地 end 目的地 outFilePath 查询结果输出文件路径

• 测试：

• JVM命令测试：

• 1.命令使用参数出错

• 

   2.命令使用的文件路径或类型出错

  

   3.其他不符合本项目要求的命令错误

  

• 模块一：加载地铁线路数据

• 

• 模块二：查询指定地铁线路信息

•  测试用例1：正常地铁线路信息

• 

  

• 测试用例2：不存在的地铁线路信息
• 

• 模块三:查询指定地铁站点信息

• 测试用例1：只存在一条地铁线路中的地铁站点
• 

• 测试用例2：存在于多条地铁线路中的地铁站点

• 
• 测试用例3：不存在的地铁站点
• 

• 模块四：查询指定出发地与目的地之间的最短路径

• 测试用例1：不需要换乘（直达）
• 

   测试用例2：存在单次换乘的一般情况

• 

   测试用例3：目的地为中转站。

• 

• 测试用例4:出发地为中转站

• 

• 测试用例5：存在多个中转站点互相邻接的环路

• 

•  测试用例6：多次换乘

•  

• 性能测试：

• 模块	运行次数	运行时间	运行次数	运行时间
  loadSubwayMessage	1	8ms
  getLine	1	10ms	100	145ms
  getStation	1	11ms	100	136ms
  getShortPath	1	18ms	100	368ms