java 交通灯 黑马程序员学习笔记（10）

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总结交通灯管理系统

 通过上图可以看出，每个路口的车到十字路口有三个选择：笔直向前、右拐弯、左拐弯，那么总共有3*4=12条路线。

分别是：

E（east）、W(west)、S（south）、N（north）。

E2W(东往西)，E2N(东往北)，E2S(东往南);

S2N(南往北)，S2E(南往东)，S2W(南往西)

W2E(西往东)，W2S(西往南)，W2N(西往北)

N2S(北往南)，N2W(北往西)，N2E(北往东) ;

分析对象

1.汽车判断前面是否有车，问路，路中存储车的集合。路提供增加减少车辆的方法

1.1.谁拥有数据，谁就提供对外操作的方法

1.2人在黑板上画圆。

谁提供画圆，黑板。半径、圆心

1.3列车司机刹车

1.灯、控制系统、汽车、路线、控制器

2.路提供汽车减少的方法

 

这么以想程序的核心就出来了

 

出来就是三个对象，可以把车去掉

1)   路与交通灯的对应情况

因为右拐弯不受红绿灯影响，那么右转弯的4条路线的控制灯可以假设成为常绿状态。此外，其他的8条路线是成对出现，只是方向不同，可以分为4组，所 以，交通灯调度只考4条路线控制灯的切换顺序，这4条路线相反方向的控制灯跟随这4条路线切换，所以不必额外考虑。

2)  异步随机生成按照各个路线行驶的车辆：

由东向而来去往西向的车辆-------直行车辆；

由东向而来去往北向的车辆-------右转车辆；

由东向而来去往南向的车辆-------左转车辆；

由南向而来去往北向的车辆-------直行车辆；

由南向而来去往东向的车辆-------右转车辆；

由南向而来去往西向的车辆-------左转车辆；

由西向而来去往东向的车辆-------直行车辆；

由西向而来去往南向的车辆-------右转车辆；

由西向而来去往北向的车辆-------左转车辆；

由北向而来去往南向的车辆-------直行车辆；

由北向而来去往西向的车辆-------右转车辆；

由北向而来去往东向的车辆-------左转车辆；

2.1.信号灯忽略黄灯，只考虑红灯和绿灯。

2.2. 应考虑左转车辆控制信号灯，右转车辆不受信号灯控制。

2.3. 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：东西南北方向顺序放行。默认南北为绿灯，（首先通车）

1. 每辆车通过路口时间为1秒（提示：可通过线程sleep()模拟，停止的时间）。

2. 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。

3.定义一个获取下一个灯状态的参数，用来接收当前灯状态改变后，返回下一个等状态的参数。

代码如下：

程序入口

package com.isoftone.interview.traffic;

 

publicclass MainClass {

 

     publicstaticvoid main(String[] args) {

    //NEW 12个方向，可以使用数组来循环便于偷懒

          

           String [] directions =new String[]{

         //南东北西

          "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();

          new LampController();

 

    }

}

灯控制器

package com.isoftone.interview.traffic;

 

import java.util.concurrent.Executors;

import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

 

public class LampController {

 

      private Lamp currenLamp;

      public LampController(){

           //初始化灯

           currenLamp=Lamp.S2N;

           //路灯亮

           currenLamp.light();

          

      ScheduledExecutorService timer=Executors.newScheduledThreadPool(1);

      timer.scheduleAtFixedRate(

                 new Runnable() {

                      public void run() {

                            currenLamp=currenLamp.blackOut();

                           

                           

                      }

                 },

                 10,

                 10,

                 TimeUnit.SECONDS);

          

      }

}

 

灯

package com.isoftone.interview.traffic;

 

/**

 *每个Lamp元素代表一个方向上的灯，总共有12个方向，所有总共有12个Lamp元素。

 *有如下一些方向上的灯,每两个形成一组，一组灯同时变绿或变红，所以，

 *程序代码只需要控制每组灯中的一个灯即可：

 * s2n,n2s   

 * s2w,n2e

 * e2w,w2e

 * e2s,w2n

 * s2e,n2w

 * e2n,w2s

 *上面最后两行的灯是虚拟的，由于从南向东和从西向北、以及它们的对应方向不受红绿灯的控制，

 *所以，可以假想它们总是绿灯。

 *@author张孝祥 www.it315.org

 *

 */

 

publicenum Lamp {

   //十二个灯的状态

     S2N("N2S","S2W",false),S2W("N2W","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);

     //构造函数

     private Lamp(String opposite,String next,boolean lighted){

          this.opposite=opposite;

          this.next=next;

          this.lighted=lighted;

      }

     private Lamp(){

          

      }

     private Stringnext;

     privatebooleanlighted;

     private Stringopposite;//对应的灯

     publicboolean isLighted(){

          returnlighted;

      }

     

       //灯变绿时，它对应方向的灯也要变绿

       

       

     publicvoid light(){

          this.lighted=true;

          //不这样写会死循环

          if(opposite!=null){

                //返回枚举对象

                 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");

      }

     

     public Lamp blackOut(){

          this.lighted=false;

          if(opposite!=null){

                //返回枚举对象

                 Lamp.valueOf(opposite).blackOut();

           }

          //绿等为null会影响下面的执行

           Lamp nextLamp=null;

          if (next!=null) {

                 nextLamp=Lamp.valueOf(next);

                 nextLamp.light();

          System.out.println("绿灯从"+name()+"--------->>切换为"+next);

           }

          return nextLamp;

      }

 

}

路

package com.isoftone.interview.traffic;

 

/*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;

 

public class Road {

     

     

        //1.外部类+final

      //2.访问外部类的成员变量，内部类，使用外部类的名字+this.内部类的成员变

       

      List<String> vechicles = new ArrayList<String>();

    private String name=null;

     

    public Road(String name){

           this.name=name;

           ExecutorService pool=Executors.newSingleThreadExecutor();

           //new一个实现类

           pool.execute(new Runnable() {

                

                 public void run() {

                     

                     for(int i=1;i<1000;i++){

                       try {

                            Thread.sleep(new Random().nextInt(10)+1*1000);

                            System.out.println("随机停顿时间");

                            } catch (Exception e) {

                                  System.out.println("出现线程异常,情况!");

                            }

                      

                       //重名访问外部类name

                       vechicles.add(Road.this.name+"_"+i);

                       System.out.println("增加第"+i+"车辆");

                     }

                     

                 }

           });

           //做定时器

           ScheduledExecutorService timer=Executors.newScheduledThreadPool(1);

           timer.scheduleAtFixedRate(

                      new Runnable() {

                     

                            public void run() {

                                  //移走路上的车

                                  if(vechicles.size()>0){

                                       boolean lightd=true;

                                       if (lightd) {

                                             //返回拿出的数据

                                             System.out.println(vechicles.remove(0)+"is traveling!");

                                            

                                       }

                                  }

                                 

                                 

                            }

                      },

                      1,

                      1,

                      TimeUnit.SECONDS);

          

    }

}*/

 

 

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。

 * @author张孝祥 www.it315.org

 *

 */

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);

          

      }

}

 

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