動手構建地鐵關係網，實現最短路徑查詢
阿新 • • 發佈：2020-08-31
## 一、前言
開啟手機‘**北京地鐵**’APP，輸入起始點：霍營，終點：北京南站，發現系統給我們推薦了兩條路線。
最短時間路線與最少換乘路線，並且分別給出了耗時與乘坐里程費。看到這裡，不禁開啟了靚仔疑問，假如給你地鐵站相關資料，如何構建這樣的關係網路呢？（儘量少寫程式碼，畢竟我這個人懶的不行，花最少的功夫，整最炫的效果，咦）
1.整理地鐵站點資料，處理成echarts圖表所需要的結構
2.整理地鐵站點資料，自己寫程式碼實現，能實現（好累啊...）
3.整理地鐵站點資料，匯入 Neo4j 中，點選檢視
分析：方案一，不僅要處理資料還要搞echarts樣式，算了吧。方案二，直接PASS，還是方案三省力，正好我的電腦上之前安裝過 Neo4j 圖資料庫，哈哈哈，開搞開搞！
軟體下載地址：http://doc.we-yun.com:1008/neo4j-chs
軟體安裝教程：https://www.cnblogs.com/jstarseven/p/9546555.html
![Neo4j 地鐵關係網][1]
## 二、資料準備
既然需要展示地鐵關係，那麼首先需要的就是北京所有地鐵站的資訊，以及站點之間的關係，距離，耗時。搜尋了一圈，最後在北京地鐵官方網站，發現了全部地鐵線路，站點名稱，站點與站點之間距離等資訊。但是缺少了具體站點與站點之間的乘車耗時，行吧，先將就著用吧！具體資料樣例如下：![Neo4j 地鐵關係網][2]
資料來源地址：https://www.bjsubway.com/station/zjgls/#
### 站點關係
一共18條線路，一頓複製貼上和 Notepad++ 文字替換之後，我們得到了一個 Excel檔案，包含了所有站點之間的關係資料，如下:![Neo4j 地鐵關係網][3]
### 獲取站點
複製所有站點進入Excel檔案的某一個sheet，選擇資料去重，得到所有站點名稱。![Neo4j 地鐵關係網][4]
### 處理CSV
將站點關係與站點資料處理成CSV檔案格式，方便匯入 Neo4j 資料庫中，建立圖節點與關係。操作也就是 notepad++ 替換‘ ’為‘,’,另存為 .CSV 檔案，具體得到下列檔案。（因為方便 Neo4j 資料庫不同的路線顯示不同的顏色，我特地將站點關係資料拆解成了多個地鐵線的CSV檔案，如果不考慮顯示，可以一個CSV檔案，匯入站點關係即可）![Neo4j 地鐵關係網][9] ![Neo4j 地鐵關係網][5]
檔案下載地址：https://files-cdn.cnblogs.com/files/jstarseven/subway.zip
## 三、建立地鐵關係網
Neo4j 支援匯入本地以及網路資源中的 CSV 檔案資料，並且可以從CSV檔案資料中，直接建立圖形節點以及節點關係。具體 cypher 語句，如下：
### 建立地鐵站點
```sql
LOAD CSV WITH HEADERS FROM "file:///station.csv" AS line
MERGE (p:Station{id:line.id,name:line.name});
```
### 建立站點連線
```sql
LOAD CSV WITH HEADERS FROM "file:///line1.csv" AS line1
match (from1:Station{name:line1.sn}),(to1:Station{name:line1.en})
merge (from1)-[r1:一號線{jl:line1.jl,xl:line1.xl}]-> ![Neo4j 地鐵關係網][6]
2.cypher語句執行過程![Neo4j 地鐵關係網][7]
3.地鐵關係網效果![Neo4j 地鐵關係網][8]
## 四、路徑檢索
以‘**霍營**’與‘**北京南站**’地鐵站為例，檢索具體一下路徑：
### 最少站點路徑
```sql
MATCH (p1:Station {name:"霍營"}),(p2:Station{name:"北京南站"}),p=shortestpath((p1)-[*]-(p2)) RETURN p
```
### 最短路程路徑
```sql
MATCH p=(b:Station{name:"霍營"})-[*..20]->(d:Station{name:"北京南站"}) WITH p,reduce(s = 0, r IN rels(p) | s + r.jl) AS dist return p ORDER BY dist DESC limit 1
```
### 最少耗時路徑
很遺憾，因為沒有找到北京地鐵每站之間具體的耗時資料，所以此處檢索不出來，行吧，我太難了。
## 五、總結
>1）資料整理涉及節點資料，節點關係資料，可在匯入CSV時一併建立；
>2）Cypher 是 借鑑了sql語句的 Neo4j 資料庫操作語句；
>3）(a)-[*..20]->(b)：表示路徑長度的最大值是20，起始節點是a，終止節點是b；
>4）一次執行多條語句，Neo4j瀏覽器需要開啟多語句執行配置；
over![mysql全文檢索][10]
[1]: http://www.yund.tech/yund-cms//sys/common/view/files/20200824/neo4j.jpg
[2]: http://www.yund.tech/yund-cms//sys/common/view/files/20200824/neo4j-0.png
[3]: http://www.yund.tech/yund-cms//sys/common/view/files/20200824/neo4j-1.png
[4]: http://www.yund.tech/yund-cms//sys/common/view/files/20200824/neo4j-2.png
[5]: http://www.yund.tech/yund-cms//sys/common/view/files/20200824/neo4j-3.png
[6]: http://www.yund.tech/yund-cms//sys/common/view/files/20200824/neo4j-4.png
[7]: http://www.yund.tech/yund-cms//sys/common/view/files/20200824/neo4j-5.png
[8]: http://www.yund.tech/yund-cms//sys/common/view/files/20200824/neo4j-6.gif
[9]: http://www.yund.tech/yund-cms//sys/common/view/files/20200824/neo4j-7.png
[10]: http://www.yund.tech/yund-cms//sys/common/view/files/20200618/gzhmp.png