如何用C++编写简易公交查询系统 站点数据存储与路径查找

刚开始学c++++做公交查询系统,最核心的两个问题是:怎么存站点数据?怎么找路线?推荐做法是:定义结构体表示站点和线路信息,使用map或unordered_map建立站点与线路之间的映射;对于查找路线问题,可将其视为图上的最短路径问题,采用广度优先搜索(bfs)实现,构建邻接表、使用队列遍历、记录路径回溯;换乘处理可在bfs中带上当前乘坐的线路,判断是否换线并增加换乘次数;实用建议包括用文本文件读入数据、从小规模开始测试、清晰输出路径提示、先完成命令行版本等。

如何用C++编写简易公交查询系统 站点数据存储与路径查找

如果你刚开始学c++,想做一个公交查询系统,最开始要解决的两个核心问题就是:怎么存站点数据?怎么找路线?
其实这两个问题并不需要太复杂的算法或者高级技巧,只要结构设计合理,就能实现基本功能。

如何用C++编写简易公交查询系统 站点数据存储与路径查找

下面从实际出发,讲几个关键点和建议,适合刚入门或正在练习项目实战的新手。


一、用什么结构来存储站点?

很多人一开始会想着“每个站名都存成一个字符串数组”,但这样很快就会遇到麻烦——你没法快速知道哪条线路经过哪个站,也不知道哪些站是相邻的。

如何用C++编写简易公交查询系统 站点数据存储与路径查找

推荐做法是:

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

  • 定义结构体表示站点和线路信息
  • 使用 map 或 unordered_map 来建立站点与线路之间的映射

举个例子:

如何用C++编写简易公交查询系统 站点数据存储与路径查找

struct Station {     string name;     vector<int> lines; // 经过该站的线路编号 };

再配合:

map<string, vector<int>> stationToLines; // 站名 -> 所在线路编号列表 map<int, vector<string>> lineStations;   // 线路编号 -> 站点名称列表

这样做的好处是:

  • 查询某站有哪些线路非常快;
  • 查某线路的所有站点也很方便;
  • 后续做换乘判断时逻辑清晰。

二、如何查找两点之间的乘车路径?

这是整个系统的核心部分。你可以把它理解为图上的“最短路径”问题,只不过这里的“边”是站点之间的连接关系。

简单实现可以用广度优先搜索(BFS),因为我们要找的是换乘最少或者站点数最少的路线。

基本思路如下:

  • 把所有站点看作图中的节点;
  • 如果两个站在同一线路上且相邻,就认为它们之间有一条边;
  • 使用 BFS 从起点出发,逐步探索到终点的路径;

实现步骤:

  1. 构建邻接表(即每个站点能到达的下一个站点);
  2. 使用队列进行 BFS 遍历;
  3. 用 parent 数组记录路径以便回溯;
  4. 找到终点后输出路径;

如果要考虑换乘次数,可以在状态中记录当前乘坐的线路,如果换线就加一次换乘计数。


三、怎么处理换乘?

换乘是用户最关心的问题之一。比如从 A 到 B,可能需要先坐 1 号线,再转 2 号线。

这个时候,你的路径查找就不能只看站点之间的连接,还要考虑是否换了线路。

一种简单的处理方式是:

  • 在 BFS 的时候带上当前乘坐的线路;
  • 每次进入新站点时判断是否换了线路;
  • 换了的话,给这个路径增加“换乘次数”的权重;
  • 最终选择换乘次数最少或总站点最少的路径;

举个小例子:

假设你在“人民广场”站,原本坐的是 2 号线,现在发现可以换乘 10 号线,那就把换乘次数 +1,并继续搜索。

这样的逻辑虽然不复杂,但已经能覆盖大部分场景了。


四、一些实用小建议

  • 数据读入建议用文本文件,格式可以是每行一条线路,然后依次列出站点;
  • 测试的时候不要一开始就整几十条线路,先从小规模数据入手;
  • 输出路径时尽量给出清晰的提示,比如“坐X号线,经Y站,在Z站换乘……”;
  • 如果要做图形界面,可以用 qt 或者 SFML,但命令行版本一定要先跑通;
  • 路径结果不止一条时,可以输出前几条让用户自己选;

基本上就这些。
写这个系统的难点不在语法,而在于结构设计和逻辑梳理。
只要你能把站点和线路的关系理清楚,剩下的就是一个 BFS 加上一点点细节处理。

© 版权声明
THE END
喜欢就支持一下吧
点赞13 分享