黑马程序员 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：

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。

package com.isoftstone.interview.traffic;

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();
 }

}

package com.isoftstone.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;

/**
 * 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。
 */
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);
  
 }
}

package com.isoftstone.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;

/**
 * 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。
 */
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);
  
 }
}

package com.isoftstone.interview.traffic;

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);
 }
}
package com.isoftstone.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
 *
 */
/**/

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;
 }
}