公交车路线查询系统后台数据库设计-查询算法

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

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： 

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： 

RouteT0定义如下：

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： 

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

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: