黑马程序员-交通灯面试学习总结

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一， 画图

解决问题的办法有多种，但自己未必能想到，在这个快节奏的社会里，人的心很难静下来，在一些问题上很难注意细节，但编程要求我们做到细致入微，精益求精。假如不了解交通灯变换的细节，就无法写出完美的交通灯管理系统，张老师给我们出了个好主意，那就是画图解决问题。图像直观形象好理解。把自己的想法全部用图像表现出来，所有的逻辑构架通过图像使人一目了然。因此第一步是画出逻辑图。

二，深入分析问题

         先想在图纸上分析确定汽车要行驶的全部路线，经分析，一共有十二条线路，但是看到图纸上的十二条线路眼都发晕，这时张老师又教我们一种简化线路的方法，就是光看南和东的线路，这两个方向的线路弄明白了，北和西的线路也就明白了，因为方向都是对应的。

分析道路上的车，什么方向上的车要看相对于的指示灯。为同一模型，假设右转弯也有灯。因为车是不看自己是什么方向，车只看自己前面的灯。

三，实现交通灯管理系统逻辑（以现实为模板）

         1，异步随机生成或按照各个路线行驶的车辆

         2，信号灯忽略黄灯，只考虑红灯和绿灯。

         3，应考虑左转车辆控制信号灯，右转车辆不受信号灯的控制。

         4，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。

         5，每辆车通过路口时候为一秒

         6，随机生成车辆时间间隔以及红绿灯交换时间间隔而定，可以设置。

四，面向对象的分析和设计。

1，初步设想一下有哪些对象：红绿灯，红绿灯的控制系统，汽车，路线。 

2，逻辑思考：

汽车看到自己所在路线对应的灯绿了就穿过路口吗？不是，还需要看其前面是否有车，看前面是否有车，该问哪个对象呢？该问路，路中存储着车辆的集合，显然路上就应该有增加车辆和减少车辆的方法了。再看题目，我们这里并不要体现车辆移动的过程，只是捕捉出车辆穿过路口的过程，也就是捕捉路上减少一辆车的过程，所以，这个车并不需要单独设计成为一个对象，用一个字符串表示就可以了。

五，代码：

    1,首先定义一个road的类

    // 在写程序的同时，逐渐导入需要用到的包 
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.List;
    import java.util.Random;
    import java.util.concurrent.ExecutorService;
    import java.util.concurrent.Executors;
    import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
    import java.util.concurrent.TimeUnit;

    /**
     * 每个Road对象代表一条路线，总共有12条路线，即系统中总共要产生12个Road实例对象。
     * 每条路线上随机增加新的车辆，增加到一个集合中保存。
     * 每条路线每隔一秒都会检查控制本路线的灯是否为绿，是则将本路线保存车的集合中的第一辆车移除

       即表示车穿过了路口。
     */
    public class Road {
           private List<String> vechicles = new ArrayList<String>();
 
           private String name =null;
     public Road(String name){
         this.name = name;
  
      //模拟车辆不断随机上路的过程  
         ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();
      pool.execute(new Runnable(){
      public void run(){
         for(int i=1;i<1000;i++){
           try {
                Thread.sleep((new Random().nextInt(10) + 1) * 1000);
               } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
         }
         vechicles.add(Road.this.name + "_" + i);
       }    
     }
   
     });
  
     //每隔一秒检查对应的灯是否为绿，是则放行一辆车  
    ScheduledExecutorService timer =  Executors.newScheduledThreadPool(1);
     timer.scheduleAtFixedRate(
    new Runnable(){
    public void run(){
       if(vechicles.size()>0){
       boolean lighted = Lamp.valueOf(Road.this.name).isLighted();
       if(lighted){
        System.out.println(vechicles.remove(0) + " is traversing !");
        }
       }
      }
     },
      1,
      1,
      TimeUnit.SECONDS);
  
   }
  }

   2，定义完路，在定义灯：

    public enum Lamp {
         /*每个枚举元素各表示一个方向的控制灯*/ 
          S2N("N2S","S2W",false),S2W("N2E","E2W",false),E2W("W2E","E2S",false)

          ,E2S("W2N","S2N",false),
         /*下面元素表示与上面的元素的相反方向的灯，它们的“相反方向灯”和

         “下一个灯”应忽略不计！*/
          N2S(null,null,false),N2E(null,null,false),W2E(null,null,false),

           W2N(null,null,false),
         /*由南向东和由西向北等右拐弯的灯不受红绿灯的控制，所以，可以假想它们总是绿灯*/
          S2E(null,null,true),E2N(null,null,true),N2W(null,null,true),

          W2S(null,null,true);
 
      private Lamp(String opposite,String next,boolean lighted){
         this.opposite = opposite;
         this.next = next;
         this.lighted = lighted;
     }

       /*当前灯是否为绿*/ 
     private boolean lighted;
     /*与当前灯同时为绿的对应方向*/ 
     private String opposite;
      /*当前灯变红时下一个变绿的灯*/ 
     private String next;
     public boolean isLighted(){
     return lighted;
    }
 
    /**
     * 某个灯变绿时，它对应方向的灯也要变绿
     */ 
    public void light(){
        this.lighted = true;
         if(opposite != null){
         Lamp.valueOf(opposite).light();
     }
      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！");
  
    }
 
    /**
     * 某个灯变红时，对应方向的灯也要变红，并且下一个方向的灯要变绿
     * @return 下一个要变绿的灯
     */ 
    public Lamp blackOut(){
       this.lighted = false;
        if(opposite != null){
         Lamp.valueOf(opposite).blackOut();
    }  
  
       Lamp nextLamp= null;
       if(next != null){
       nextLamp = Lamp.valueOf(next);
       System.out.println("绿灯从" + name() + "-------->切换为" + next);   
       nextLamp.light();
    }
         return nextLamp;
    }
  }
 
   public class LampController {
     private Lamp currentLamp;
  

  3，定义一个灯的控制器
   public LampController(){
     //刚开始让由南向北的灯变绿;  
      currentLamp = Lamp.S2N;
           currentLamp.light();
  
     /*每隔10秒将当前绿灯变为红灯，并让下一个方向的灯变绿*/  
         ScheduledExecutorService timer =  Executors.newScheduledThreadPool(1);
            timer.scheduleAtFixedRate(
              new Runnable(){
    public  void run(){
          System.out.println("来啊");
           currentLamp = currentLamp.blackOut();
     }
     },
      10,
      10,
        TimeUnit.SECONDS);
    }
   }

   4，所有类定义完成，定义主函数；

    public class MainClass {

           public static void main(String[] args) {
  
               /*产生12个方向的路线*/  
                 String [] directions = new String[]{
            "S2N","S2W","E2W","E2S","N2S","N2E","W2E",

              "W2N","S2E","E2N","N2W","W2S" };
             for(int i=0;i<directions.length;i++){
                 new Road(directions[i]);
     }
  
     /*产生整个交通灯系统*/  
       new LampController();
    }

  }

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