java实现公交换乘查询算法

公交换乘查询算法是一种求解公交路线中最短时间或最少换乘次数的算法。以下是一个简单的Java实现：

首先，我们需要定义一个表示公交路线的类：

class BusRoute {
    String start; // 起点站
    String end; // 终点站
    int time; // 路线时间
    int transfer; // 换乘次数
    List<String> stops; // 经过的站点
}

接下来，我们可以使用Dijkstra算法来求解最短时间或最少换乘次数的公交路线。我们需要维护一个优先队列，其中每个元素表示到达某个站点的最短时间或最少换乘次数。在每次从队列中取出一个元素时，我们需要遍历从该站点出发的所有公交路线，更新到达相邻站点的最短时间或最少换乘次数。如果更新后的时间或换乘次数更优，则将该站点加入队列。

class BusSearch {
    Map<String, List<BusRoute>> routes;

    public BusSearch(Map<String, List<BusRoute>> routes) {
        this.routes = routes;
    }

    public BusRoute search(String start, String end, boolean shortest) {
        Map<String, Integer> timeMap = new HashMap<>(); // 存储到达每个站点的最短时间或最少换乘次数
        PriorityQueue<String> queue = new PriorityQueue<>(Comparator.comparingInt(timeMap::get)); // 优先队列按时间或换乘次数排序
        Map<String, String> prevMap = new HashMap<>(); // 存储每个站点的前一个站点，用于回溯路径

        timeMap.put(start, 0);
        queue.offer(start);

        while (!queue.isEmpty()) {
            String current = queue.poll();
            int time = timeMap.get(current);

            if (current.equals(end)) {
                return buildRoute(start, end, timeMap, prevMap);
            }

            for (BusRoute route : routes.get(current)) {
                String next = route.end;
                int nextTime = shortest ? time + route.time : time + route.transfer;

                if (!timeMap.containsKey(next) || nextTime < timeMap.get(next)) {
                    timeMap.put(next, nextTime);
                    prevMap.put(next, current);
                    queue.offer(next);
                }
            }
        }

        return null;
    }

    private BusRoute buildRoute(String start, String end, Map<String, Integer> timeMap, Map<String, String> prevMap) {
        BusRoute route = new BusRoute();
        route.start = start;
        route.end = end;
        route.time = timeMap.get(end);
        route.transfer = 0;
        route.stops = new ArrayList<>();

        String current = end;
        while (!current.equals(start)) {
            String prev = prevMap.get(current);
            route.stops.add(0, current);
            if (!routes.get(current).get(0).start.equals(routes.get(prev).get(0).start)) {
                route.transfer++;
            }
            current = prev;
        }
        route.stops.add(0, start);

        return route;
    }
}

这个算法的时间复杂度为O(E log V)，其中E为公交路线数，V为站点数。