·專案地址

·PSP

·解題思路

• Dijkstra演算法

void Subway::Dijkstra()
{
    int book[STATION_NUM];  // book[]節點是否被訪問
    int dis[STATION_NUM];  // dis[i]起始點到i的最短距離

    memset(book, 0, sizeof(book));  // 一開始每個點都沒被訪問
    for (int i = 0; i < STATION_NUM; i++)
    {
        dis[i] = this
 
->station_link[this->start_station_][i].value;
        if (dis[i] < INF)  // start_station_到i有直接路徑
        {
            this->station_path[i][0] = this->start_station_;  // start_station_到i最短路徑經過的第一個頂點
            this->station_path[i][1] = i;  // start_station到i最短路徑經過的第二個頂點
        }
    }

    /* 核心語句 */
    for (int i = 0; i < STATION_NUM - 1; i++)
    {
        int min = INF;  // 記錄最小dis[i]
        int u;  // 記錄小dis[i]的點
        for (int j = 0; j < STATION_NUM; j++)
        {
            if (book[j] == 0 && dis[j] < min)
            {
                min = dis[j];
                u = j;
            }
        }
        book[u] = 1;
        if (u == this->start_station_)
            continue;
        for (int v = 0; v < STATION_NUM; v++)
        {
            if (v == this->start_station_)
                continue;
            if (!book[v] && this->station_link[u][v].value < INF
                && dis[v] > dis[u] + this->station_link[u][v].value)
            {
                dis[v] = dis[u] + this->station_link[u][v].value;

                for (int i = 0; i < STATION_NUM; i++)
                {
                    this->station_path[v][i] = this->station_path[u][i];
                    if (this->station_path[v][i] == -1)
                    {
                        this->station_path[v][i] = v;
                        break;
                    }
                }

                /* 是否為換乘優化模式 */
                if (this->transfer_par)
                {
                    dis[u] = 0;
                    for (int i = 0; i < STATION_NUM; i++)
                    {
                        if (i != 0 && this->station_path[u][i - 1] > -1
                            && this->station_path[u][i + 1] > -1)
                        {
                            dis[u] += this->station_link[this->station_path[u][i]][this->station_path[u][i]].value;
                            if (this->station_link[this->station_path[u][i - 1]]
                                [this->station_path[u][i]].line_name
                                != this->station_link[this->station_path[u][i]]
                                [this->station_path[u][i + 1]].line_name)
                                dis[u] += this->transfer_par;
                        }
                    }
                    dis[v] = dis[u] + this->station_link[u][v].value;
                }
            }
        }
    }
}

·設計實現過程

• Project_Subway_Console解決方案的函式關係圖
  
• DLLCS解決方案的函式關係圖
  
• CS_Project_Console解決方案的函式關係圖
  

·程式效能分析及改進

• CS_Project_Console解決方案
  
  1. /a 模式效能分析 以郭公莊為例
     
  2. /b 模式效能分析 以巴溝到十里河為例
     
  3. /c 模式效能分析 以1號線為例
     
  4. /d 模式效能分析 以巴溝到十里河為例
     
  5. 站點顯示效能分析 以郭公莊為例
     

·程式碼說明

• 關鍵的呼叫動態依賴庫的程式碼

/// <summary>
/// 控制檯使用的DLL呼叫函式
/// </summary>
[DllImport("DLLCS.dll", EntryPoint = "ConsoleInterface")]
public static extern void InterFace();

• 對站點和兩站點之間的線路的繪製

/// <summary>
/// 繪製指定顏色粗細帶箭頭的線
/// </summary>
public static void DrawArrowLine(Graphics g, float x1, float y1, float x2, float y2, float width)
{
    Pen p = new Pen(DrawTool.line_brush_color, width);
    p.EndCap = LineCap.ArrowAnchor;  // 定義線尾的樣式為箭頭
    g.DrawLine(p, x1, y1, x2, y2);
}

/// <summary>
/// 繪製圓心(x,y),半徑r,寬度為width的空心圓
/// </summary>
public static void DrawCircle(Graphics g, float x, float y, float r, float width)
{
    Pen p = new Pen(DrawTool.circle_brush_color, width);
    g.DrawEllipse(p, (int)(x - r), (int)(y - r), (int)(2 * r), (int)(2 * r));
}

/// <summary>
/// 地圖復原，使用原地圖覆蓋
/// </summary>
public void ResetMap()
{
    Bitmap bitmap = new Bitmap(Resources.subway_map);
    Rectangle r = new Rectangle(0, 0,
        this.pictureBox_Map.Size.Width, this.pictureBox_Map.Size.Height);
    MainForm.graphics.DrawImage(bitmap, r);  // 使用原地圖覆蓋
}

·黑盒測試

·控制檯測試

• /b 良鄉大學城北 魏公村

20
良鄉大學城北
廣陽城
籬笆房
長陽
稻田
大葆臺
郭公莊 換乘9號線
豐臺科技園
科怡路
豐臺南路
豐臺東大街
七裡莊
六裡橋 換乘10號線
蓮花橋
公主墳 換乘1號線
軍事博物館 換乘9號線
白堆子
白石橋南
國家圖書館 換乘4號線/大興線
魏公村

• 結果：

20
良鄉大學城北
廣陽城
籬笆房
長陽
稻田
大葆臺
郭公莊 換乘9號線
豐臺科技園
科怡路
豐臺南路
豐臺東大街
七裡莊
六裡橋
六裡橋東
北京西站
軍事博物館
白堆子
白石橋南
國家圖書館 換乘4號線/大興線
魏公村

正解。

• /d 良鄉大學城北 可可西里

Error: 站名錯誤！

能夠正確判別站點出錯。

• /b 魏公村 魏公村
  選取理由：當起點與終點相同。
  輸出結果:

0.

判斷出距離為0，說明為相同站。

• /b 2號航站樓 3號航站樓
  選取理由：機場線為單行線。
  輸出結果：

3
2號航站樓
三元橋
3號航站樓

符合實際情況，得到正確解。

·介面測試

• /b 良鄉大學城北 魏公村
  
  符合預期。
• /d 良鄉大學城北 魏公村
  
  符合預期。
• /a 郭公莊
  
  缺陷，很難看出遍歷過程。
• /b 良鄉大學城北 可可西里
  
  成功報錯。
• /b 魏公村 魏公村
  直接退出，這裡應設計有提示。
• /b 2號航站樓 3號航站樓
  
  符合預期。
• /c 10號線
  
  符合預期
• 站點顯示 郭公莊
  
  符合預期，不過畫的圈有點小且顏色較淡，不太明顯。