黑马程序员 ----交通灯管理系统

最新推荐文章于 2023-01-29 16:17:05 发布

呵呵哒sss

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分类专栏：黑马程序员--面试题文章标签：黑马程序员交通 enum

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交通灯管理系统

一、需求：

模拟实现十字路口的交通灯管理系统逻辑，具体需求如下：

异步随即生成按照各个路线行驶的车辆。

例如：

由南向来去往北向的车辆...直行车辆

由西向来去往南向的车辆...右转车辆

由东向来去往南向的车辆...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。

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）

随即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。

二、代码实现

Road类：

1、设计一个Road类来表示路线，每个Road对象代表一条路线，总共有12条路线，即系统中同要产生12个Road实例对象。

2、每条路线上随机增加新的车辆，增加到一个集合中保存。

3、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，即表示穿过了路口。

4、每条路线每隔一秒都会检查控制本路线的灯是否为绿，一个灯由绿变红时，应该将下一个方向的灯变绿。

E：东

1.E2W 2.E2S 3.E2N

S：南

1.S2N 2.S2W 3.S2E

W：西

1.W2E 2.W2N 3.W2N

N：北

1.N2S 2.N2W 2.N2E

如下图：

java代码：

public class Road {  
  
    private List<String> vechicies = new ArrayList<String>(); //车的集合  
      
    private String name = null; //路的名字  
      
    public Road(String name) {  
        this.name = name;  
          
        ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();  //创建一个线程池  
          
        pool.execute(new Runnable(){    //匿名内部类创建一个线程，开启一个线程  
  
            @Override  
            public void run() {  
                for(int i=1;i<1000;i++) {  
                    try {  
                        Thread.sleep((new Random().nextInt(10)+1) * 1000); //每隔1-10秒创建一辆车  
                    } catch (InterruptedException e) {  
                        e.printStackTrace();  
                    }  
                    vechicies.add(Road.this.name + "" + i);//将车辆加入集合中  
                }  
            }  
        });  
          
        ScheduledExecutorService timer = Executors.newScheduledThreadPool(1); //创建一个定时器  
        timer.scheduleAtFixedRate(  
                new Runnable(){  
  
                    @Override  
                    public void run() {  
                        if(vechicies.size()>0) { //检查路上是否有车  
                              
                            boolean lighted = Lamp.valueOf(Road.this.name).isLighted();//取得灯的状态  
                              
                            if(lighted) { //检查灯是否是绿灯  
                                System.out.println(vechicies.remove(0) + "is traversing !");  
                            }  
                        }  
                    }},   
                1,   
                1,   
                TimeUnit.SECONDS);  
          
    }  
      
      
}

Lamp类：

1、设计一个Lamp类来表示一个交通灯，每个交通灯都维护一个状态：亮（绿）或不亮（红），每个交通灯要有变亮和变黑的方法，并且能返回自己的亮黑状态。

2、总共有12条路线，所以，系统中总共要产生12个交通灯。右拐弯的路线本来不受灯的控制，但是为了让程序采用统一的处理方式，故假设出有四个右拐弯的灯，只是这些灯为常亮状态，即永远不变黑。

3、除了右拐弯方向的其他8条路线的灯，它们是两两成对的，可以归为4组，所以，在编程处理时，只要从这4组中各取出一个灯，对这4个灯依次轮询变亮，与这4个灯方向对应的灯则随之一同变化，因此Lamp类中要有一个变量来记住自己相反方向的灯，在一个Lamp对象的变亮和变黑方法中，将对应方向的灯也变亮和变黑。每个灯变黑时，都伴随者下一个灯的变亮，Lamp类中还用一个变量来记住自己的下一个灯。

java代码：

public enum Lamp {  
  
    //定义12条路线相应的灯  
    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);  
      
    private Lamp(String opposite,String next,boolean lighted){//Lamp的构造函数  
        this.opposite = opposite;  
        this.next = next;  
        this.lighted = lighted;  
    }  
      
    private boolean lighted; //灯是否是亮的标记 
    private String opposite;    //对应线路的灯  
    private String next;//下一个灯  
      
    public boolean isLighted() {//检测灯是否点亮  
        return lighted;  
    }  
      
    /** 
     * 将灯变亮 
     */  
    public void light() {  
        this.lighted = true;  
        if (opposite != null) {//将对应的灯点亮  
            Lamp.valueOf(opposite).light();  
        }  
      
        System.out.println(name() + "lamp is green!");  
    }  
      
    /** 
     * 将灯变黑 
     */  
    public Lamp blackOut() {  
        this.lighted = false;  
        if (opposite != null) {//将对应的灯熄灭  
            Lamp.valueOf(opposite).blackOut();  
        }  
          
        Lamp nextLamp = null;  
          
        if(next != null) {//将下一个灯点亮  
            nextLamp = Lamp.valueOf(next);  
            nextLamp.light();  
        }  
          
        return nextLamp;  
    }  
}

LampController类：

1、整个系统中只能有一套交通灯控制系统，所以，LampController类最好是设计成单例。

2、LampController构造方法中要设定第一个为绿的灯。

3、LampController对象的start方法中将当前灯变绿，然后启动一个定时器，每隔10秒将当前灯变红和将下一个灯变绿。

java代码：

public class LampController {  
  
    private Lamp currentLamp; //当前的灯  
      
    public LampController() {  
        currentLamp = Lamp.S2N;  
        currentLamp.light();  
          
        ScheduledExecutorService timer = Executors.newScheduledThreadPool(1);  
        timer.scheduleAtFixedRate(  
                new Runnable(){  
  
                    @Override  
                    public void run() {  
  
                        currentLamp = currentLamp.blackOut();//将当前灯熄灭，并获得下一个灯的对象  
                    }  
                      
                },   
                10,   
                10,   
                TimeUnit.SECONDS);  
    }  
}

MainClass：

Java代码：

public class MainClass {  
    public static void main(String[] args) {  
  
        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]);  
        }  
          
        new LampController();  
    }  
  
}