如何用C++编写简易公交查询系统 站点数据存储与路径查找

刚开始学c++++做公交查询系统，最核心的两个问题是：怎么存站点数据？怎么找路线？推荐做法是：定义结构体表示站点和线路信息，使用map或unordered_map建立站点与线路之间的映射；对于查找路线问题，可将其视为图上的最短路径问题，采用广度优先搜索（bfs）实现，构建邻接表、使用队列遍历、记录路径回溯；换乘处理可在bfs中带上当前乘坐的线路，判断是否换线并增加换乘次数；实用建议包括用文本文件读入数据、从小规模开始测试、清晰输出路径提示、先完成命令行版本等。

如果你刚开始学C++，想做一个公交查询系统，最开始要解决的两个核心问题就是：怎么存站点数据？怎么找路线？
其实这两个问题并不需要太复杂的算法或者高级技巧，只要结构设计合理，就能实现基本功能。

下面从实际出发，讲几个关键点和建议，适合刚入门或正在练习项目实战的新手。

一、用什么结构来存储站点？

很多人一开始会想着“每个站名都存成一个字符串数组”，但这样很快就会遇到麻烦——你没法快速知道哪条线路经过哪个站，也不知道哪些站是相邻的。

推荐做法是：

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• 定义结构体表示站点和线路信息
• 使用 map 或 unordered_map 来建立站点与线路之间的映射

举个例子：

struct Station {
    string name;
    vector lines; // 经过该站的线路编号
};

再配合：

map> stationToLines; // 站名 -> 所在线路编号列表
map> lineStations;   // 线路编号 -> 站点名称列表

这样做的好处是：

• 查询某站有哪些线路非常快；
• 查某线路的所有站点也很方便；
• 后续做换乘判断时逻辑清晰。

二、如何查找两点之间的乘车路径？

这是整个系统的核心部分。你可以把它理解为图上的“最短路径”问题，只不过这里的“边”是站点之间的连接关系。

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简单实现可以用广度优先搜索（BFS），因为我们要找的是换乘最少或者站点数最少的路线。

基本思路如下：

• 把所有站点看作图中的节点；
• 如果两个站在同一线路上且相邻，就认为它们之间有一条边；
• 使用 BFS 从起点出发，逐步探索到终点的路径；

实现步骤：

1. 构建邻接表（即每个站点能到达的下一个站点）；
2. 使用队列进行 BFS 遍历；
3. 用 parent 数组记录路径以便回溯；
4. 找到终点后输出路径；

如果要考虑换乘次数，可以在状态中记录当前乘坐的线路，如果换线就加一次换乘计数。

三、怎么处理换乘？

换乘是用户最关心的问题之一。比如从 A 到 B，可能需要先坐 1 号线，再转 2 号线。

这个时候，你的路径查找就不能只看站点之间的连接，还要考虑是否换了线路。

一种简单的处理方式是：

• 在 BFS 的时候带上当前乘坐的线路；
• 每次进入新站点时判断是否换了线路；
• 换了的话，给这个路径增加“换乘次数”的权重；
• 最终选择换乘次数最少或总站点最少的路径；

举个小例子：

假设你在“人民广场”站，原本坐的是 2 号线，现在发现可以换乘 10 号线，那就把换乘次数 +1，并继续搜索。

这样的逻辑虽然不复杂，但已经能覆盖大部分场景了。

四、一些实用小建议

• 数据读入建议用文本文件，格式可以是每行一条线路，然后依次列出站点；
• 测试的时候不要一开始就整几十条线路，先从小规模数据入手；
• 输出路径时尽量给出清晰的提示，比如“坐X号线，经Y站，在Z站换乘……”；
• 如果要做图形界面，可以用 Qt 或者 SFML，但命令行版本一定要先跑通；
• 路径结果不止一条时，可以输出前几条让用户自己选；

基本上就这些。
写这个系统的难点不在语法，而在于结构设计和逻辑梳理。
只要你能把站点和线路的关系理清楚，剩下的就是一个 BFS 加上一点点细节处理。