黑马程序员----高薪面试题（交通灯系统）

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交通灯管理系统

• 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。

了解了项目需求后，可以通过画图具体分析。

分析：

项目需要4个类：路、灯、灯控制器、主函数。

路Road：随机产生汽车，并根据灯的状态决定是否放行汽车。

灯Lamp：定义红绿灯并建立之间的关联关系。

灯控制器LampControl：控制灯的变换

主函数MainClass：产生12个方向的路线，并产生整个交通灯系统。

1）Lamp 每个路口车可以往三个方向运动，所以可以分为三组灯。同时右转总是跟直行相同，不需要单独控制。

N2S, S2N,  W2E E2W  //直行

N2E, S2W,  W2N, E2S  //右转

N2W, S2E,  W2S, E2W  //左转

此外，相对应的灯总是保持相同的状态，所以只需控制每组中的一个即可。

代码：

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;}}

2）路

|--每个Road对象代表一条线路，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);}}

3）灯控制器：控制灯的转换

public class LampController {private Lamp currentLamp;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）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();}}