AI 助理
备案控制台
开发者社区 开发与运维 文章 正文

黑马程序员 十七、面试题之交通灯管理系统—面向对象的分析与设计、Road 类、Lamp 类、LampController 类、MainClass类）

2017-04-26 2103
版权
版权声明：
本文内容由阿里云实名注册用户自发贡献，版权归原作者所有，阿里云开发者社区不拥有其著作权，亦不承担相应法律责任。具体规则请查看《 阿里云开发者社区用户服务协议》和 《阿里云开发者社区知识产权保护指引》。如果您发现本社区中有涉嫌抄袭的内容，填写 侵权投诉表单进行举报，一经查实，本社区将立刻删除涉嫌侵权内容。
简介： Java帮帮-IT资源分享网  黑马程序员——面试题之交通灯管理系统Road 类、Lamp 类、LampController 类、MainClass类   需求： 交通灯管理系统的项目需求 Ø 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
 黑马程序员——面试题之交通灯管理系统

 Road 类、 Lamp 类、 LampController 类、 MainClass类
   
需求：
交通灯管理系统的项目需求
Ø 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
。。。
Ø 信号灯忽略黄灯，只考虑红灯和绿灯。
Ø 应考虑左转车辆控制信号灯，右转车辆不受信号灯控制。
Ø 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。
Ø 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）。
Ø 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。
Ø 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。
图片 
 
1、面向对象的分析与设计
1、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。
2、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。
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。
4、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 个方向的灯的实例
对象。
设计一个 LampController 类，它定时让当前的绿灯变红。
 
2、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
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;
/*在这个构造函数中,传回哪个方向的车,
先开启一个线程池用于产生车辆,一个定时器用于观察交通灯状态*/
public Road(String name){
this.name = name;
//模拟车辆不断随机上路的过程
//使用线程池，通过产生单个线程的方法，创建一个线程池
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
//产生一个单线程，创建定时器
ScheduledExecutorService timer =
Executors.newScheduledThreadPool(1);
timer.scheduleAtFixedRate(
new Runnable(){
public void run(){
//判断路上是否有车，有则进行相应的操作
if(vechicles.size()>0){
boolean lighted =
Lamp.valueOf(Road.this.name).isLighted();
//每隔1秒让车通行，通行前要先判断灯是否亮，亮了才能通行，即从集合中移除
if(lighted){
System.out.println(vechicles.remove(0)
+ " is traversing !");
}
}
}
},
1,
1,
TimeUnit.SECONDS);
}
}
 
3、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。
1、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。
2、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。
3、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。
代码：
/**
* 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
*
*/
/**/
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",fal
se),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),W2
N(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(n
ull,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;
//灯的判断是否亮的方法
public boolean isLighted(){
return lighted;
}
/**让这个方向的等亮起来
* 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){
//当前灯变绿了，让对应的灯也变绿
nextLamp = Lamp.valueOf(next);
System.out.println("绿灯从" + name() + "-------->切换为" +
next);
nextLamp.light();
}
return nextLamp;
}
}
 
4、LampController 类的编写
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
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);
}
 
5、MainClass 类的编写
1、用 for 循环创建出代表 12 条路线的对象。
2、接着再获得 LampController 对象并调用其 start 方法。
public class MainClass {
/**
* @param args
*/
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();
}
}
打印结果：/*N2S lamp is green-----有六个方向的车经过
S2N lamp is green-----有六个方向的车经过
N2S_1 is traversing !
S2N_1 is traversing !
N2W_1 is traversing !
S2N_2 is traversing !
E2N_1 is traversing !
S2E_1 is traversing !
S2N_3 is traversing !
N2S_2 is traversing !
S2N_4 is traversing !
开始跑吧
绿灯从S2N-------->切换为S2W
N2E lamp is green-----有六个方向的车经过
S2W lamp is green-----有六个方向的车经过
W2S_1 is traversing !
S2E_2 is traversing !
N2W_2 is traversing !
S2W_1 is traversing !
W2S_2 is traversing !
N2E_1 is traversing !
N2E_2 is traversing !
N2E_3 is traversing !
S2W_2 is traversing !
W2S_3 is traversing !
E2N_2 is traversing !
S2E_3 is traversing !
E2N_3 is traversing !
S2E_4 is traversing !
开始跑吧
绿灯从S2W-------->切换为E2W
W2E lamp is green-----有六个方向的车经过
E2W lamp is green-----有六个方向的车经过
E2W_1 is traversing !
N2W_3 is traversing !
E2W_2 is traversing !
W2E_1 is traversing !
E2W_3 is traversing !
W2E_2 is traversing !
W2S_4 is traversing !
E2W_4 is traversing !
N2W_4 is traversing !
W2E_3 is traversing !
S2E_5 is traversing !
E2N_4 is traversing !
E2W_5 is traversing !
W2S_5 is traversing !
N2W_5 is traversing !
W2E_4 is traversing !
*/

文章标签：
程序员
Java
关键词：
面试系统
程序员面试
面试面向对象
面试分析
面试管理系统
奋斗蒙
目录
相关文章
热爱技术的小郑
|
3月前
|
安全 Java 容器
【Java集合类面试二十七】、谈谈CopyOnWriteArrayList的原理
CopyOnWriteArrayList是一种线程安全的ArrayList，通过在写操作时复制新数组来保证线程安全，适用于读多写少的场景，但可能因内存占用和无法保证实时性而有性能问题。
热爱技术的小郑
48 4
热爱技术的小郑
|
3月前
|
存储 安全 Java
【Java集合类面试二十五】、有哪些线程安全的List？
线程安全的List包括Vector、Collections.SynchronizedList和CopyOnWriteArrayList，其中CopyOnWriteArrayList通过复制底层数组实现写操作，提供了最优的线程安全性能。
热爱技术的小郑
132 4
热爱技术的小郑
|
3月前
|
Java
【Java集合类面试二十八】、说一说TreeSet和HashSet的区别
HashSet基于哈希表实现，无序且可以有一个null元素；TreeSet基于红黑树实现，支持排序，不允许null元素。
热爱技术的小郑
140 2
热爱技术的小郑
|
3月前
|
Java
【Java集合类面试二十三】、List和Set有什么区别？
List和Set的主要区别在于List是一个有序且允许元素重复的集合，而Set是一个无序且元素不重复的集合。
热爱技术的小郑
35 2
热爱技术的小郑
|
3月前
|
Java
【Java集合类面试二十六】、介绍一下ArrayList的数据结构？
ArrayList是基于可动态扩展的数组实现的，支持快速随机访问，但在插入和删除操作时可能需要数组复制而性能较差。
热爱技术的小郑
36 1
热爱技术的小郑
|
3月前
|
存储 Java 索引
【Java集合类面试二十四】、ArrayList和LinkedList有什么区别？
ArrayList基于动态数组实现，支持快速随机访问；LinkedList基于双向链表实现，插入和删除操作更高效，但占用更多内存。
热爱技术的小郑
50 1
软件求生
|
3天前
|
存储 Java 程序员
Java基础的灵魂——Object类方法详解（社招面试不踩坑）
本文介绍了Java中`Object`类的几个重要方法，包括`toString`、`equals`、`hashCode`、`finalize`、`clone`、`getClass`、`notify`和`wait`。这些方法是面试中的常考点，掌握它们有助于理解Java对象的行为和实现多线程编程。作者通过具体示例和应用场景，详细解析了每个方法的作用和重写技巧，帮助读者更好地应对面试和技术开发。
软件求生
28 4
qhhf_地道酬勤
|
2月前
|
安全 Java 应用服务中间件
JVM常见面试题（三）：类加载器，双亲委派模型，类装载的执行过程
什么是类加载器，类加载器有哪些；什么是双亲委派模型，JVM为什么采用双亲委派机制，打破双亲委派机制；类装载的执行过程
qhhf_地道酬勤
92 35
JVM常见面试题（三）：类加载器，双亲委派模型，类装载的执行过程
Ant.Dream
|
25天前
|
JSON 调度 数据库
Android面试之5个Kotlin深度面试题：协程、密封类和高阶函数
本文首发于公众号“AntDream”，欢迎微信搜索“AntDream”或扫描文章底部二维码关注，和我一起每天进步一点点。文章详细解析了Kotlin中的协程、扩展函数、高阶函数、密封类及`inline`和`reified`关键字在Android开发中的应用，帮助读者更好地理解和使用这些特性。
Ant.Dream
17 1
c的前世今生
|
1月前
|
C语言
经典面试题：嵌入式系统中经常要用到无限循环，怎么样用C编写死循环呢
在嵌入式系统开发中，无限循环常用于持续运行特定任务或监听事件。使用C语言实现死循环很简单，可以通过`while(1)`或`for(;;)`的结构来编写。例如：`while (1) { /* 循环体代码 */ }`，这种写法明确简洁，适用于需要持续执行的任务或等待中断的场景。
c的前世今生
150 6

热门文章

最新文章

  • 1
    面试必问的4种单点登录的实现方式，你知道几个？
  • 2
    月薪三万的一道面试题
  • 3
    大厂高频面试真题详解：最长无重复字符的子串
  • 4
    面试题1：赋值运算符函数
  • 5
    Java并发面试，了解这些就不会被坑了
  • 6
    Intel 面试（就不该报外企，英语是硬伤）
  • 7
    突破瓶颈：如何应对高级职位的面试
  • 8
    让GitHub低头认错的这份阿里内部绝密Java面试八股文手册有多强？
  • 9
    【位图&&布隆过滤器&&海量数据面试题】（一）
  • 10
    直击面试！阿里技术官手码12W字面试小册在Github上爆火
  • 1
    vue面试题目汇总
    91
  • 2
    首次面试经历（忘指导）当我在简历上写了苍穹外卖，瑞吉外卖时……
    1207
  • 3
    【springboot原理篇】Bean的加载方式，面试必看
    194
  • 4
    【Kafka面试演练】那Kafka消费者手动提交、自动提交有什么区别？
    169
  • 5
    【数组相关面试题】LeetCode试题
    54
  • 6
    网安面试指南——（渗透，攻击，防御）
    162
  • 7
    全球AI人才报告：硅谷40万人大裁员，码农地狱级面试12场！
    92
  • 8
    Java开发面试题 | 2023
    105
  • 9
    【怒怼大厂面试官】你先说说知道哪些MySQL的高级特性
    104
  • 10
    LeetCode刷题--- 面试题 01.07. 旋转矩阵（原地旋转+翻转替旋转）
    120

    • 相关课程

    更多
  • Java面试疑难点解析 - 面试技巧及语言基础
  • Java面试疑难点解析 - Java Web开发
  • Java面试疑难点解析 - 系统架构及项目设计
  • Java面向对象开发
  • 程序设计类比赛汇总

    • 相关电子书

    更多
  • 阿里云技术面试红宝书
  • 超全算法笔试-模拟题精解合集
  • 程序员面试宝典

    • 相关实验场景

    更多
  • 面向对象-1：类的定义
  • 使用Java面向对象编写网络通信程序应用
    • 下一篇
    无影云桌面