公交车路线查询系统后台数据库设计——查询算法

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1. 公交车路线信息在数据库中的存储方式

显然，如果在数据库中简单的使用表bus_route(路线名,路线经过的站点,费用)来保存公交车路线的线路信息，则很难使用查询语句实现乘车线路查询，因此，应该对线路的信息进行处理后再保存到数据库中，笔者使用的方法是用站点-路线关系表stop_route(站点,路线名,站点在路线中的位置)来存储公交车路线,例如，如果有以下3条路线

R1: S1->S2->S3->S4->S5

R2: S6->S7->S2->S8

R3: S8->S9->S10

则对应的站点-路线关系表stop_route为

Stop
Route
Position

S1
R1
1

S2
R1
2

S3
R1
3

S4
R1
4

S5
R1
5

S6
R2
1

S7
R2
2

S2
R2
3

S8
R2
4

S8
R3
1

S9
R3
2

S10
R3
3

注：Stop为站点名，Route为路线名，Position为站点在路线中的位置

2.直达乘车路线查询算法

基于表stop_route可以很方便实现直达乘车路线的查询，以下是用于查询直达乘车路线的存储过程InquiryT0：

InquiryT0
create proc InquiryT0(@StartStop varchar(32),@EndStop varchar(32))
as
begin
select
sr1.Stop as 启始站点,
sr2.Stop as 目的站点,
sr1.Route as 乘坐线路,
sr2.Position-sr1.Position as 经过的站点数
from
stop_route sr1,
stop_route sr2
where
sr1.Route=sr2.Route
and sr1.Position<sr2.Position
and sr1.Stop=@StartStop
and sr2.Stop=@EndStop
end
3.查询换乘路线算法

(1)直达路线视图

直达路线视图可以理解为一张存储了所有直达路线的表(如果两个站点之间存在直达路线，那么在直达路线视图中就有一行与之相对应)。例如R1,R2,R3对应的RouteT0如下：

起点
终点
乘坐路线
站点数

S3
S4
R1
1

S3
S5
R1
2

S4
S5
R1
1

S1
S2
R1
1

S1
S3
R1
2

S1
S4
R1
3

S1
S5
R1
4

S2
S3
R1
1

S2
S4
R1
2

S2
S5
R1
3

S2
S8
R2
1

S6
S2
R2
2

S6
S7
R2
1

S6
S8
R2
3

S7
S2
R2
1

S7
S8
R2
2

S8
S10
R3
2

S8
S9
R3
1

S9
S10
R3
1

RouteT0定义如下：

RouteT0
create view RouteT0
as
select
sr1.Stop as StartStop, --启始站点
sr2.Stop as EndStop, --目的站点
sr1.Route as Route, --乘坐线路
sr2.Position-sr1.Position as StopCount --经过的站点数
from
stop_route sr1,
stop_route sr2
where
sr1.Route=sr2.Route
and sr1.Position<sr2.Position
(2)换乘路线算法

显然，一条换乘路线由若干段直达路线组成(每段路线的终点与下一段路线的起点相同)，因此，基于直达路线视图RouteT0可以很方便实现换乘查询，以下是实现一次换乘查询的存储过程InquiryT1：

InquiryT1
create proc InquiryT1(@StartStop varchar(32),@EndStop varchar(32))
as
begin
select
r1.StartStop as 启始站点,
r1.Route as 乘坐路线1,
r1.EndStop as 中转站点,
r2.Route as 乘坐路线2,
r2.EndStop as 目的站点,
r1.StopCount+r2.StopCount as 总站点数
from
RouteT0 r1,
RouteT0 r2
where
r1.StartStop=@StartStop
and r1.EndStop=r2.StartStop
and r2.EndStop=@EndStop
end
同理可以得到二次换乘的查询语句

InquiryT2
create proc InquiryT2(@StartStop varchar(32),@EndStop varchar(32))
as
begin
select
r1.StartStop as 启始站点,
r1.Route as 乘坐路线1,
r1.EndStop as 中转站点1,
r2.Route as 乘坐路线2,
r2.EndStop as 中转站点2,
r3.Route as 乘坐路线3,
r3.EndStop as 目的站点,
r1.StopCount+r2.StopCount+r3.StopCount as 总站点数
from
RouteT0 r1,
RouteT0 r2,
RouteT0 r3
where
r1.StartStop=@StartStop
and r1.EndStop=r2.StartStop
and r2.EndStop=r3.StartStop
and r3.EndStop=@EndStop
end
4.测试

exec InquiryT0 'S1','S2'
exec InquiryT1 'S1','S8'
exec InquiryT2 'S1','S9'
运行结果:

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