黑马程序员_7k面试题之交通灯管理系统

最新推荐文章于 2015-04-20 15:34:42 发布

原创最新推荐文章于 2015-04-20 15:34:42 发布 · 579 阅读

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本文介绍了一个简单的交通灯管理系统的设计与实现，包括系统逻辑、面向对象分析与设计思路，以及具体的Java代码实现。系统模拟了十字路口的交通灯控制逻辑，考虑了不同方向的车辆通行规则。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

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交通灯管理系统
1. 模拟实现十字路口的交通灯管理系统逻辑，具体需求如下：
    异步随机生成按照各个路线行驶的车辆。
   例如：
       由南向而来去往北向的车辆---- 直行车辆
       由西向而来去往南向的车辆---- 右转车辆
       由东向而来去往南向的车辆---- 左转车辆
       ......
       信号灯忽略黄灯，只考虑红灯和绿灯。
       应考虑左转车辆控制信号灯，右转车辆不受信号灯控制。
       具体信号灯控制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控制逻辑。
   注意：
   1）南北向车辆与东西向车辆交替放行，同方向等待车辆应先放行直行车辆而后放行左转车辆。
   2）每辆车通过路口时间为1秒（提示：可通过线程Sleep的方式模拟）。
   3）随机生成车辆时间间隔以及红绿灯交换时间间隔自定，可以设置。
   4）不要求实现GUI，只考虑系统逻辑实现，可通过Log方式展现程序运行结果。
2. 面向对象的分析与设计
   行车路线图：

   涉及到的对象：红绿灯、红绿灯控制系统、汽车和公路。
   分析：
        路拥有车辆这个数据，路本身知道自己身上有几辆车，所以，路上有一个集合，用于存储汽车的，根据谁拥有数据，方法就定义在谁上面，所以路上有增加和删除对象（车）的方法，这样就可以将车和路线绑定在一起。每条路线每隔一秒都会对控制本路线的灯进行判断是否为绿，如果为绿灯就将排在前面的车移走，表示车已经开走。然后设计一个灯的类，里面来设计者12个灯，实际上只需设计四个方向的灯即可，其他的都是对应的。注意把右拐弯的灯设计为常绿。自己的灯绿或黑时，也让自己对立的那一面变绿或黑。当一个灯变黑是让下一个灯变绿。
      3. 功能代码的实现
   1 路的编写
      代码实现如下：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.Executor;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class Load {
          List<String> vechile=newArrayList<String>();
          private String name;
         Load(String name)
          {
                 this.name=name;
               ScheduledExecutorService time =Executors.newScheduledThreadPool(1);
                 time.execute(new Runnable(){
                     @Override
                     public voidrun() {
                            for(inti=1;i<1000;i++)
                            {
                                   try{
                                          Thread.sleep((newRandom().nextInt(10))*1000);//随机的向公                                                 路上开车。
                                   }catch (InterruptedException e) {
                                          //TODO Auto-generated catch block
                                          e.printStackTrace();
                                   }
                                   vechile.add(i+"::::"+Load.this.name);//把车添加到集合中
                                   //System.out.println("第"+i+"车来了");
                            }                   
                     }                   
                 });         
                ScheduledExecutorService times2 =Executors.newScheduledThreadPool(1);
                 times2.scheduleAtFixedRate(
                               new Runnable(){
                                   @Override
                                   publicvoid run() {
                                          //TODO Auto-generated method stub
                                          if(vechile.size()>0)    //判断公路上有没有车
                                          {
                                                 booleanfight=Lamp.valueOf(Load.this.name).isLigth();
                                                 if(fight)  //判断是否是绿，如果是把最前面的车移走
                                                 {
                                                        System.out.println("第"+vechile.remove(0)+"走了！");
                                                 }
                                                
                                          }
                                   }  
                               },
                               1,  //每隔一秒来运行一下这个程序，查看一下是否有车是否是绿灯
                               1,
                              TimeUnit.SECONDS);
          }
}

2 .灯的编写

代码如下：

package daiwenjuan.traffic.interview;
public enum Lamp {
S2N("N2S","S2W",false),S2W("N2E","E2W",false),E2W("W2E","E2S",false),E2S("W2N","S2N",false),    N2S(null,null,false),N2E(null,null,false),W2E(null,null,false),W2N(null,null,false),   S2E(null,null,true),E2N(null,null,true),N2W(null,null,true),W2S(null,null,true);       //利用枚举的方式列出了各个方向的灯。
     private boolean lighted;
     private String oppsited;
     private String next;
     Lamp(Stringoppsited,String next,boolean lighted)
     {
        this.oppsited=oppsited;
        this.next=next;
        this.lighted=lighted;
     }
     public boolean isLigth() //用于判断灯是否亮
     {
        return lighted;
     }
     public void Lighted()
     {
        this.lighted=true;
        if(oppsited!=null)
        Lamp.valueOf(oppsited).Ligthed(); //让与自己相反的灯也变量。
        System.out.println(name() + " lamp is green，下面总共应该有6个方向能看到汽车穿过！");
     }
     public Lamp Locked()
     {
       this.lighted=false;
        if(oppsited!=null)
         Lamp.valueOf(oppsited).Locked();//让自己相反的灯变黑
        Lamp nextLamp=null;
        if(next!=null){
           nextLamp= Lamp.valueOf(next);
         System.out.println("绿灯从" + name() + "-------->切换为" + next);
           nextLamp.Lighted(); //让下一个灯变亮
        }
       return nextLamp ;
     }
}

3 灯的管理器的编写

 import java.util.concurrent.Executors;
importjava.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class LightContruct {
  privateLamp light;
   LightContruct()
   {
         light=Lamp.S2N;
         light.Lighted();
         ScheduledExecutorServicetime = Executors.newScheduledThreadPool(1);
         time.scheduleAtFixedRate(
                       newRunnable(){
                              @Override
                              publicvoid run() {
                                     //TODO Auto-generated method stub                        
                                            light=light.Locked();   
                                            //System.out.println(light.name()+"绿了");
                              }                   
                       },
                       10,
                       10,//每隔十秒让灯变换一次。
                       TimeUnit.SECONDS);
   }
 
}

下面是一个测试类:

package daiwenjuan.traffic.interview;
 
public class testDemo {
 
    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
       String[] s={"S2N","S2W","E2W","E2S","N2S","N2E","W2E","W2N","S2E","E2N","N2W","W2S"};
       for(int i=0;i<s.length;i++)
       {
           new Load(s[i]);
       }
  new LightContruct();
    }
}

运行结果：

总结：从这个系统中所学到的知识：一个重要的思想：谁拥有数据，就拥有操作这个数据的方法。在进行分析时，因为车在路上跑，所以不用专门用于定义一个车的类，因为路拥有车的对象，所以在路上操作即可。分析灯时，因为灯都是相对的，所以只操作一半即可，因为每个灯都是唯一的所以想到的枚举。操作等变换时只需定义一个线程池即可。

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