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黑馬程序員-7K面試題
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昨天熬到很晚終于把兩個面試題給搞定了，代碼是一步一步跟著敲得，大概知道怎么回事了，再看兩遍應(yīng)該會更透徹一些，這兩個視頻中，我認為重要的是面向?qū)ο缶幊痰乃枷�，代碼知識跟著思想一步一步敲出來的，思路清晰了，代碼自然就不是問題了。張老師反復(fù)的一句話很重要：誰擁有數(shù)據(jù)，誰就對外提供操作這些數(shù)據(jù)的方法。(一定要牢記)剛開始理解的不太深刻，但越來越發(fā)現(xiàn)這句話的重要性。我一定要趕上17期的末班車!!
交通燈管理系統(tǒng)
一.需求：
模擬實現(xiàn)十字路口的交通燈管理系統(tǒng)邏輯，具體需求如下：
1、異步隨機生成按照各個路線行駛的車輛。
例如：
由南向而來去往北向的車輛 ---- 直行車輛
由西向而來去往南向的車輛 ---- 右轉(zhuǎn)車輛
由東向而來去往南向的車輛 ---- 左轉(zhuǎn)車輛
。。。
2、信號燈忽略黃燈，只考慮紅燈和綠燈。
3、應(yīng)考慮左轉(zhuǎn)車輛控制信號燈，右轉(zhuǎn)車輛不受信號燈控制。
4、具體信號燈控制邏輯與現(xiàn)實生活中普通交通燈控制邏輯相同，不考慮特殊情況下的控制邏輯。
注：南北向車輛與東西向車輛交替放行，同方向等待車輛應(yīng)先放行直行車輛而后放行左轉(zhuǎn)車輛。
5、每輛車通過路口時間為1秒(提示：可通過線程Sleep的方式模擬)。
6、隨機生成車輛時間間隔以及紅綠燈交換時間間隔自定，可以設(shè)置。
7、不要求實現(xiàn)GUI，只考慮系統(tǒng)邏輯實現(xiàn)，可通過Log方式展現(xiàn)程序運行結(jié)果。
二.畫圖非常有助于理解和分析問題。圖如下：
總共有12條路線，為了統(tǒng)一編程模型，可以假設(shè)每條路線都有一個紅綠燈對其進行控制，
右轉(zhuǎn)彎的4條路線的控制燈可以假設(shè)稱為常綠狀態(tài)，另外，其他的8條線路是兩兩成對的，可以歸為4組，
所以，程序只需考慮圖中標注了數(shù)字號的4條路線的控制燈的切換順序，
這4條路線相反方向的路線的控制燈跟隨這4條路線切換，不必額外考慮。
三.面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計
1、每條路線上都會出現(xiàn)多輛車，路線上要隨機增加新的車，在燈綠期間還要每秒鐘減少一輛車。
(1)、設(shè)計一個Road類來表示路線，每個Road對象代表一條路線，總共有12條路線，即系統(tǒng)中總共要產(chǎn)生12個Road實例對象。
(2)、每條路線上隨機增加新的車輛，增加到一個集合中保存。
(3)、每條路線每隔一秒都會檢查控制本路線的燈是否為綠，是則將本路線保存車的集合中的第一輛車移除，即表示車穿過了路口。
2、每條路線每隔一秒都會檢查控制本路線的燈是否為綠，一個燈由綠變紅時，應(yīng)該將下一個方向的燈變綠。
(1)、設(shè)計一個Lamp類來表示一個交通燈，每個交通燈都維護一個狀態(tài)：亮(綠)或不亮(紅)，每個交通燈要有變亮和變黑的方法，
并且能返回自己的亮黑狀態(tài)。
(2)、總共有12條路線，所以，系統(tǒng)中總共要產(chǎn)生12個交通燈。右拐彎的路線本來不受燈的控制，
但是為了讓程序采用統(tǒng)一的處理方式，故假設(shè)出有四個右拐彎的燈，只是這些燈為常亮狀態(tài)，即永遠不變黑。
(3)、除了右拐彎方向的其他8條路線的燈，它們是兩兩成對的，可以歸為4組，所以，在編程處理時，
只要從這4組中各取出一個燈，對這4個燈依次輪詢變亮，與這4個燈方向?qū)?yīng)的燈則隨之一同變化，
因此Lamp類中要有一個變量來記住自己相反方向的燈，在一個Lamp對象的變亮和變黑方法中，將對應(yīng)方向的燈也變亮和變黑。
每個燈變黑時，都伴隨者下一個燈的變亮，Lamp類中還用一個變量來記住自己的下一個燈。
(4)、無論在程序的什么地方去獲得某個方向的燈時，每次獲得的都是同一個實例對象，所以Lamp類改用枚舉來做顯然具有很大的方便性，
永遠都只有代表12個方向的燈的實例對象。
(5)、設(shè)計一個LampController類，它定時讓當前的綠燈變紅。
3、我們初步設(shè)想一下有哪些對象：紅綠燈，紅綠燈的控制系統(tǒng)，汽車，路線。汽車看到自己所在路線對應(yīng)的燈綠了就穿過路口嗎?
不是，還需要看其前面是否有車，看前面是否有車，該問哪個對象呢?該問路，路中存儲著車輛的集合，
顯然路上就應(yīng)該有增加車輛和減少車輛的方法了。再看題目，我們這里并不要體現(xiàn)車輛移動的過程，只是捕捉出車輛穿過路口的過程，
也就是捕捉路上減少一輛車的過程，所以，這個車并不需要單獨設(shè)計成為一個對象，用一個字符串表示就可以了。
面向?qū)ο笤O(shè)計把握一個重要的經(jīng)驗：誰擁有數(shù)據(jù)，誰就對外提供操作這些數(shù)據(jù)的方法。再牢牢掌握幾個典型的案例就可以了：
人在黑板上畫圓，列車司機緊急剎車，售貨員統(tǒng)計收獲小票的金額，你把門關(guān)上了等。
學(xué)員的兩個面向?qū)ο蟮拿嬖囶}，用面向?qū)ο蟮姆绞皆O(shè)計如下情景。
“兩塊石頭磨成一把石刀，石刀可以砍樹，砍成木材，木材做成椅子”，
“球從一根繩子的一段移動到了另一端”，
四.Road類的編寫
1、每個Road對象都有一個name成員變量來代表方向，有一個vehicles成員變量來代表方向上的車輛集合。
2、在Road對象的構(gòu)造方法中啟動一個線程每隔一個隨機的時間向vehicles集合中增加一輛車(用一個“路線名_id”形式的字符串進行表示)。
3、在Road對象的構(gòu)造方法中啟動一個定時器，每隔一秒檢查該方向上的燈是否為綠，是則打印車輛集合和將集合中的第一輛車移除掉。
4、在講Road對象的定時器代碼時，因為開始階段還沒有設(shè)計Lamp類，所以，檢查該方向上的燈是否為綠的代碼暫時先采用短路方式。
五.Lamp類的編寫
1、系統(tǒng)中有12個方向上的燈，在程序的其他地方要根據(jù)燈的名稱就可以獲得對應(yīng)的燈的實例對象，綜合這些因素，
將Lamp類用java5中的枚舉形式定義更為簡單。
2、每個Lamp對象中的亮黑狀態(tài)用lighted變量表示，選用S2N、S2W、E2W、E2N這四個方向上的Lamp對象依次輪詢變亮，
Lamp對象中還要有一個oppositeLampName變量來表示它們相反方向的燈，再用一個nextLampName變量來表示此燈變亮后的下一個變亮的燈。
這三個變量用構(gòu)造方法的形式進行賦值，因為枚舉元素必須在定義之后引用，所以無法再構(gòu)造方法中彼此相互引用，
所以，相反方向和下一個方向的燈用字符串形式表示。
3、增加讓Lamp變亮和變黑的方法：light和blackOut，對于S2N、S2W、E2W、E2N這四個方向上的Lamp對象，
這兩個方法內(nèi)部要讓相反方向的燈隨之變亮和變黑，blackOut方法還要讓下一個燈變亮。
4、除了S2N、S2W、E2W、E2N這四個方向上的Lamp對象之外，其他方向上的Lamp對象的nextLampName和oppositeLampName屬性設(shè)置為null即可，
并且S2N、S2W、E2W、E2N這四個方向上的Lamp對象的nextLampName和oppositeLampName屬性必須設(shè)置為null，
以便防止light和blackOut進入死循環(huán)。
六.LampController類的編寫
1、整個系統(tǒng)中只能有一套交通燈控制系統(tǒng)，所以，LampController類最好是設(shè)計成單例。
2、LampController構(gòu)造方法中要設(shè)定第一個為綠的燈。
3、LampController對象的start方法中將當前燈變綠，然后啟動一個定時器，每隔10秒將當前燈變紅和將下一個燈變綠。
七.MainClass類的編寫
1、用for循環(huán)創(chuàng)建出代表12條路線的對象。
2、接著再獲得LampController對象并調(diào)用其start方法。
3、String [] directions = {"S2N","N2S","S2W","N2E","E2W","W2E",
"E2S","W2N","S2W","N2W","E2N","W2S"};
剛開始把上面的倒數(shù)第4個元素寫錯了(應(yīng)該寫成S2E)，所以總是只看到5個方向上有車通過的情況。
八.代碼(代碼都是自己敲的所以注釋自己寫的不太專業(yè)，只是為了自己理解。。。)
Road類
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;
public class Road {
private Listvechicles = new ArrayList();
private String name = null;
public Road(String name){
this.name = name;
//定義一個線程池
ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();
//用池來提交任務(wù)
pool.execute(new Runnable(){
//啟動線程
public void run(){
for(int i=1;i<1000;i++){
try {
//隔多少秒出現(xiàn)一輛車 1-10秒
Thread.sleep((new Random().nextInt(10) + 1) * 1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
//name訪問內(nèi)部類成員變量
vechicles.add(Road.this.name + "_" + i);
}
}
});
//做定時器
ScheduledExecutorService timer = Executors.newScheduledThreadPool(1);
timer.scheduleAtFixedRate(
new Runnable(){
//把集合里的第一輛車移走
public void run(){
//有車
if(vechicles.size(
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