黑馬程序員-7K面試題

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昨天熬到很晚終於把兩個面試題給搞定了，代碼是一步一步跟着敲得，大概知道怎麼回事了，再看兩遍應該會更透徹一些，這兩個視頻中，我認為重要的是面向對象編程的思想，代碼知識跟着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。張老師反覆的一句話很重要：誰擁有數據，誰就對外提供操作這些數據的方法。(一定要牢記)剛開始理解的不太深刻，但越來越發現這句話的重要性。我一定要趕上17期的末班車!!

交通燈管理系統

一.需求：

模擬實現十字路口的交通燈管理系統邏輯，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 ---- 右轉車輛

由東向而來去往南向的車輛 ---- 左轉車輛

。。。

2、信號燈忽略黃燈，只考慮紅燈和綠燈。

3、應考慮左轉車輛控制信號燈，右轉車輛不受信號燈控制。

4、具體信號燈控制邏輯與現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，同方向等待車輛應先放行直行車輛而後放行左轉車輛。

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，可以設置。

7、不要求實現GUI，只考慮系統邏輯實現，可通過Log方式展現程序運行結果。

二.畫圖非常有助於理解和分析問題。圖如下：

總共有12條路線，為了統一編程模型，可以假設每條路線都有一個紅綠燈對其進行控制，

右轉彎的4條路線的控制燈可以假設稱為常綠狀態，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註了數字號的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.面向對象的分析與設計

1、每條路線上都會出現多輛車，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，即系統中總共要產生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，應該將下一個方向的燈變綠。

(1)、設計一個Lamp類來表示一個交通燈，每個交通燈都維護一個狀態：亮(綠)或不亮(紅)，每個交通燈要有變亮和變黑的方法，

並且能返回自己的亮黑狀態。

(2)、總共有12條路線，所以，系統中總共要產生12個交通燈。右拐彎的路線本來不受燈的控制，

但是為了讓程序採用統一的處理方式，故假設出有四個右拐彎的燈，只是這些燈為常亮狀態，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個燈方向對應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)、無論在程序的什麼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)、設計一個LampController類，它定時讓當前的綠燈變紅。

3、我們初步設想一下有哪些對象：紅綠燈，紅綠燈的控制系統，汽車，路線。汽車看到自己所在路線對應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，路中存儲着車輛的集合，

顯然路上就應該有增加車輛和減少車輛的方法了。再看題目，我們這裏並不要體現車輛移動的過程，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，這個車並不需要單獨設計成為一個對象，用一個字符串表示就可以了。

面向對象設計把握一個重要的經驗：誰擁有數據，誰就對外提供操作這些數據的方法。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，售貨員統計收穫小票的金額，你把門關上了等。

學員的兩個面向對象的面試題，用面向對象的方式設計如下情景。

“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計Lamp類，所以，檢查該方向上的燈是否為綠的代碼暫時先採用短路方式。

五類的編寫

1、系統中有12個方向上的燈，在程序的其他地方要根據燈的名稱就可以獲得對應的燈的實例對象，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後的下一個變亮的燈。

這三個變量用構造方法的形式進行賦值，因為枚舉元素必須在定義之後引用，所以無法再構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，對於S2N、S2W、E2W、E2N這四個方向上的Lamp對象，

這兩個方法內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屬性設置為null即可，

並且S2N、S2W、E2W、E2N這四個方向上的Lamp對象的nextLampName和oppositeLampName屬性必須設置為null，

以便防止light和blackOut進入死循環。

六Controller類的編寫

1、整個系統中只能有一套交通燈控制系統，所以，LampController類最好是設計成單例。

2、LampController構造方法中要設定第一個為綠的燈。

3、LampController對象的start方法中將當前燈變綠，然後啟動一個定時器，每隔10秒將當前燈變紅和將下一個燈變綠。

七Class類的編寫

1、用for循環創建出代表12條路線的對象。

2、接着再獲得LampController對象並調用其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第4個元素寫錯了(應該寫成S2E)，所以總是隻看到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註釋自己寫的不太專業，只是為了自己理解。。。)

Road類

package fic;

import yList;

import ;

import om;

import utorService;

import utors;

import duledExecutorService;

import Unit;

public class Road {

private Listvechicles = new ArrayList();

private String name = null;

public Road(String name){

= name;

//定義一個線程池

ExecutorService pool = ingleThreadExecutor();

//用池來提交任務

ute(new Runnable(){

//啟動線程

public void run(){

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

try {

//隔多少秒出現一輛車 1-10秒

p((new Random()Int(10) + 1) * 1000);

} catch (InterruptedException e) {

tStackTrace();

}

//name訪問內部類成員變量

( + "_" + i);

}

}

});

//做定時器

ScheduledExecutorService timer = cheduledThreadPool(1);

duleAtFixedRate(

new Runnable(){

//把集合裏的第一輛車移走

public void run(){

//有車

if((