基于QT实现的可视化地铁换乘查询系统

1.1 题目

上海的地铁交通网络已经基本成型，建成的地铁线十多条，站点上百个，现需建立一个换乘指南打印系统，通过输入起点和终点站，打印出地铁换乘指南，指南内容包括起点站、换乘站、终点站。

• 图形化显示地铁网络结构，能动态添加地铁线路和地铁站点

• 根据输入起点和终点站，显示地铁换乘指南

• 通过图形界面显示乘除路径

1.2 软件功能

功能主要功能包含地铁网络线路的查看，地铁换乘指南查询，动态添加线路站点等。

• 线路图查看

  • 查看上海地铁网络线路图，包括通过键盘、鼠标拖放、放大缩小等简易查看操作
  • 查看地铁线路信息，包括线路段、包含站点等
  • 查看地铁站的详细信息，包括站点地理坐标、所属线路等

• 换乘指南查询

  • 提供地铁换乘查询，可通过视图方便的查看乘坐路线和换乘路线
  • 提供最小出行时间的换乘策略指南
  • 提供最小换乘次数的换乘策略指南

• 动态添加线路

  • 动态添加线路，可根据需要新增线路
  • 动态添加站点，可根据需要新增站点
  • 动态添加连接，可根据需要新增站点连接
  • 文本方式简易添加，方便快捷

• 帮助

  • 提供软件使用帮助和说明

• 关于

  • 提供软件制作信息

上述所有功能采用面向对象的方法通过C++语言程序结合QT框架实现，后面会详细介绍。

1.3 设计思想

• 系统分析，明确功能要求
  在做应用程序之前都会先明确软件的需求是什么，知道了要实现那些功能才能去细化用什么方法实现，实现的系统架构是什么，初步规划程序的基本流程和核心算法。在认真读题后，明确功能要求后，开始下一步操作。

• MVC模式系统架构
  MVC模式即为模型-视图-控制器结构模式，这种软件架构模式是一种常用的设计。在本次系统结构中，大致采用此种模式，前后端实现分离，前端主要考虑与用户的交互，例如设计怎样的视图，地铁网络线路图如何展现等，后端主要是数据和算法的处理，将复杂的功能和数据交由后端处理，前后端实现函数接口，从而完成整个软件系统的架构设计。

• 设计后端数据结构和接口
  本次综合应用程序，基本上的数据结构都有涉及，例如网络线路的连接情况需用图结构、算法实现有队列，静态存储有线性表，名字到存储位置有哈希映射，分析好数据结构之后，根据需要将后端系统的接口进行设计，例如最短路径的查询、添加线路站点等均需接口。

• 分块实现，逐步求精
  系统结构和数据结构、算法等相应设计好后，就开始逐步实施了，从前端开始，对每个功能要求的前端界面和交互进行细化，实现前端代码，对每个功能的前端实现后，完善后端接口函数，完成所有前端后，后端也基本同步完成，从而完成整个程序的实现。

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