Java实现地铁最优路径：计算最少换乘站与费用

在Java编程中，实现乘地铁方案的最优选择涉及到路径搜索算法和数据结构的应用。本篇教程主要关注如何通过编程解决一个特定的问题：给定两条地铁线路A和B，其中A为环形线路，B为东西向线路，且有共同的换乘点T1和T2。目标是编写一个程序，根据用户输入的任意两个站点，计算并输出乘坐这两条线路所需的最少车站数，包括起点和终点，但换乘站仅计算一次。 首先，我们需要理解问题的关键在于找到两点之间的最短路径，这可以通过构建图来实现。在这个案例中，我们可以将地铁站点看作图中的顶点，每条线路视为一条边，边的权重代表两站之间的距离或票价。由于A线是环形，我们可以将其视为无向图，而B线则是有向线，但换乘点处视为共享节点。 在Java中，我们可以使用`LinkedList`来存储两条线路的站点，`HashSet`用于存储不重复的站点，`Scanner`类则用来接收用户输入。`SubTrain`类定义了两个静态变量`subA`和`subB`分别存储A线和B线的站点，以及一个`plots`集合来存储已经访问过的站点。 在`main`方法中，首先初始化两条线路的站点数组`sa`和`sb`，然后创建一个`plots`集合。接下来，遍历每个站点，并将其添加到集合中，以便后续处理。为了实现最短路径查找，我们可以考虑使用广度优先搜索（BFS）或深度优先搜索（DFS），这里假设我们选择BFS，因为BFS通常用于寻找两点间最短路径。 在BFS过程中，我们需要设置一个队列来保存待探索的节点，并维护一个当前已知最短路径的映射。从起点开始，逐步扩展到其相邻的站点，更新路径长度，直到找到终点。对于换乘站点，我们需要记录是否已经访问过，确保不会重复计算。 最后，当找到终点时，返回从起点到终点经过的站点总数，减去起点和终点本身，因为它们会被重复计入。如果两个站点都在同一条线上，那么最短路径将是单行线路的长度；如果需要换乘，就需要将两个线路的长度相加。 总结来说，这个Java程序通过构建地铁线路的图模型，运用BFS算法，实现了输入任意两点之间的最短站点数计算。它展示了如何结合Java的数据结构和算法思想解决实际生活中的路线优化问题，对学习和工作中涉及路径搜索和图形算法的场景具有实用价值。