黑马程序员_面试题_交通灯管理系统
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今天学习了面试题的交通灯管理系统 . 有许多要学习的地方 . 首先最重要的一点是编程思想 , 思路 . 看张老师的视频总结了合理清晰的思路 , 代码自然而然的就出来 了 . 其次感觉就像张老师所说的 , 当实际问题光凭想象难以完成时候最好动手辅助 , 手脑结合 . 把思路通过手写理顺 , 可以画图 , 可以写流程图等等 , 这样手脑眼三 管齐下比起光动脑即效率又容易解决问题 .
首先看题目的要求 :
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: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。
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。
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。
总共有 12 条路线,为了统一编程模型,可以假设每条路线都有一个红绿灯对其进行控制,右转弯的 4 条路线的控制灯可以假设称为常绿状态,另外,其他的 8 条线路是两两成对的,可以归为 4 组,所以,程序只需考虑图中标注了数字号的 4 条路线的控制灯的切换顺序,这 4 条路线相反方向的路线的控制灯跟随这 4 条路线切换,不必额外考虑
张老师画出了非常不错的原理分析图.
面象对象设计分析.分析总结谁是谁的对象,帮助我们分析的一句话,谁拥有数据,谁就提供获得该数据的方法.在分析那些对象是我们用到的,那些是不用的.
每条路线上都会出现多辆车,路线上要随机增加新的车,在灯绿期间还要每秒钟减少一辆车。
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。
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。
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。
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。
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。
无论在程序的什么地方去获得某个方向的灯时,每次获得的都是同一个实例对象,所以 Lamp 类改用枚举来做显然具有很大的方便性,永远都只有代表 12 个方向的实例对象.
设计一个 LampController 类,它定时让当前的绿灯变红
Road 类的编写
每个 Road 对象都有一个 name 成员变量来代表方向,有一个 vehicles 成员变量来代表方向上的车辆集合。
在 Road 对象的构造方法中启动一个线程每隔一个随机的时间向 vehicles 集合中增加一辆车(用一个“路线名 _id ”形式的字符串进行表示)。
在 Road 对象的构造方法中启动一个定时器,每隔一秒检查该方向上的灯是否为绿,是则打印车辆集合和将集合中的第一辆车移除掉。
Lamp 类的编写
系统中有 12 个方向上的灯,在程序的其他地方要根据灯的名称就可以获得对应的灯的实例对象,综合这些因素,将 Lamp 类用 java5 中的枚举形式定义更为简单。
每个 Lamp 对象中的亮黑状态用 lighted 变量表示,选用 S2N 、 S2W 、 E2W 、 E2N 这四个方向上的 Lamp 对象依次轮询变亮, Lamp 对象中还要有一个 oppositeLampName 变量来表示它们相反方向的灯,再用一个 nextLampName 变量来表示此灯变亮后的下一个变亮的灯。这三个变量用构造方法的形式进行赋值,因为枚举元素必须在定义之后引用,所以无法再构造方法中彼此相互引用,所以,相反方向和下一个方向的灯用字符串形式表示。
增加让 Lamp 变亮和变黑的方法: light 和 blackOut ,对于 S2N 、 S2W 、 E2W 、 E2N 这四个方向上的 Lamp 对象,这两个方法内部要让相反方向的灯随之变亮和变黑, blackOut 方法还要让下一个灯变亮。
除了 S2N 、 S2W 、 E2W 、 E2N 这四个方向上的 Lamp 对象之外,其他方向上的 Lamp 对象的 nextLampName 和 oppositeLampName 属性设置为 null 即可,并且 S2N 、 S2W 、 E2W 、 E2N 这四个方向上的 Lamp 对象的 nextLampName 和 oppositeLampName 属性必须设置为 null ,以便防止 light 和 blackOut 进入死循环。
LampController 类的编写
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。
LampController 构造方法中要设定第一个为绿的灯。
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。
MainClass 类的编写
用 for 循环创建出代表 12 条路线的对象。
接着再获得 LampController 对象并调用其 start 方法。
在其中学到了线程的新技术,executors通过这个类去结合Eclipse去查找他的方法和返回值类型在结合API文档来学习新知识.
听了老师视频中的话很多感触,决定从实际行动出发.认真学习.静下心来向着心中的目标努力.
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