COMP1032022 Tri3

Assignment 2: Using Collections

Demos

You may run demo versions of the programs from a Konsole window on a lab computer:

demo comp1032-MilanoSubway demo    comp1032-EarthquakeSorter

Part 1: Milano Subway(75%)

MilanoSubway  is a  program to answer queries about stations,  lines and the timetables for the subway services on the  Milan  Metro subway system.

The Milan Metro has four intersecting lines, the Red line (M1), the Green line (M2), the Yellow line (M3)

The  Milan  system  is  large  enough  to  be  interesting  but  is  less  complex  than  many  of the  other  subway

systems  in  other  big  cities  around  the  world.

 

The  map  above,  which  is  what  we  will  use  for  this  assignment,  is  a  slight  simplification  of  the  real  map:it excludes  the  new  M4  line,  which  isn't  connected  to  the  other  lines  yet,  and  also  removes  two  of  the  little  side-lines  of  the  Green  line.

You might want to look at the web page(and app) that is provided by the Milan Metro system that lets

users find out about the system and  plan journeys: https://metroguides.info/city/milan?In=en#scheme/0/0

Stations, Lines, and Services:

Your program has to deal with three kinds of information:Stations, Lines, and Services:

■   Stations:  The stations are the stops along the  lines .  Each station  has a  unique  name, a  location and a

set of subway lines that go through the station .

Lines:  Each line is a sequence of stations each at a specified distance along the line . To make things

easier, we treat the two directions on a physical line as two separate lines . There is therefore an M5-

north line that goes from San Siro Stadio to Bignami, and an M5-south line that goes in the reverse

direction from Bignami to San Siro Stadio . They have the same stations, but in reverse order.

Note: The  Red line splits at Pagano and is therefore actually four lines: M1-east and M1-west

(between Rho Fiera and Sesto l Maggio)and M1-north and M1-south (between Bisceglie and Sesto l Maggio).

Services: a schedule/timetable for a particular subway train running on a given subway line .

For example, the 05:30 subway train on the  M5-south  line that  leaves  Bignami station at 05:30,gets to

Ponale at 05:31, … and reaches the final station, San Siro Stadio, at 05:58 .

A Service is specified by a sequence of times - the time that the train leaves the first station, followed by the times that the train gets to each of the remaining stations on the line.

Queries

The basic queries the program should be able to handle are the following:

1. List all the stations in the system

2. List all the stations in alphabetic order (by name).

3. List all the subway lines in the system, along with their first and last stations.

4. List the subway lines that go through a given station

5. List the stations along a given subway line

6. Check whether there is a subway line that goes from the current station to a given destination station, and print the subway line and the distance between the stations if there is one.

(It should print a message if the stations are not on the same line.)

7. (Completion)  Find  the  next  subway  service for  each  line  at  a  station  after the  specified  time

8. (Completion)  Find  a  trip  between  two  stations  (on  the  same  line),  after  the  specified  time .

Find  the  subway  line,  the  time  that  next  service  on  that  line  will  leave  the  current  station,  the  time  that

the  service  will  arrive  at  the  destination  station,  and  the  distance  travelled .

9. (Challenge:)More  complex  trips  involve  going  from  the  first  station  to  an  exchange  station  on  one     subway  line,  then  going  from  the  exchange  station  to  the  second  station  on  another  subway  line,(or even  through  a  second  exchange).

Find  the  best  trip  (earliest  arrival)  between  a  starting  station  and  a  destination  station.  If the  trip requires  two  or  more  subway  lines,  print  out  the  starting  time,  all  the  stations  and  subway  lines

involved, the  arriving  and departing times times  at  each  exchange station,  and the  arrival time  at the destination.

Run the demo  program to see  how the  program works.

demo         comp1032-MilanoSubway

Data Files

There are a set of data files  in the data sub directory that contain the  information that your program needs to load and then use.

location  on  the  map.eg

Pero      101352

Note that there are no spaces in the station names - if the name has two parts, they are joined by a hyphen.

i     data/subway-lines.data  contains  the  names  of  all  the  subway  lines,  eg  Ml-north.

■  For each subway  line, there are two files:

。 a"stations"  file  with  the  sequence  of  stations  on  the  subway  line(eg  data/Ml-north- stations.     data).

。a"services"     file     with      schedule/timetable      information(eg      data/Ml-north-services.data)

Each  line  of  a  Mn-xxxx-services.data  file  has  a  sequence  of  times  for  one  service  on  the   subway  line.  The  times  are  given  in  24  hour  time,  with  no:in  the  middle  eg,1437  is  2:37pm.

Data Structures

Your  MilanoSubway  program will  need to  load the  data from the files  into  data  structures  inside the program.A  sensible way  of organising  the  data  inside  your  program will  be  to  have

a   collection   of   Stations(a   Map,indexed   by   the   names   of  the   stations)

a  collection  of  SubwayLines(a  Map,indexed  by  the  names  of  the  lines)

For the Core of the assignment, you do not have to worry about the Services -just the Stations and SubwayLines.

We   have   provided  Java  Classes  for  Station,  SubwayLine,  and   LineService  objects  to  store   information

about  individual  stations,  subway  lines,  and  subway  services.  Make  sure that you  read these  classes     carefully and work out  how to  use them. They each  have constructors, and  methods to add data to the object,  and  methods for  accessing  data  in the  object.

a  SubwayLine  contains  inside  it  a  collection  of  the  Lineservices  on  that  line,  as  well  as  a  List  of

Stations  and  a  map  of the  distance  of each  station from the  beginning  of the  line.

A  Station  contains  a  collection  of  the  SubwayLines  that  go  through  that  station.

Template Code.

In   addition   to   the   Station.java,SubwayLine.java,and   LineService.java   classes,   we   have   provided   a MilanoSubway. java that contains just a few  methods and fields.  It contains a  main  method, a  loadData method, a setupGUI method for creating a user interface like the one in the demo and methods to let the

different way, but these methods should be helpful. The rest of the class is empty, and you will need to

write the methods that do all the work.

Suggested Algorithms for loading the data

To Create the Map of Stations:

■  Read the data from "data/stations.data"

■ For each line of the data,

。 construct a Station object using the data on the line

。 put the Station into the Map of Stations, indexed by the name of the Station

(the Station objects won't have any SubwayLine information at this point)

To Create the Map of SubwayLines:

■ Read the list of subway line names from "data/subway-lines.data"

■  For each subway line name

。 Construct a SubwayLine object

。 Put the SubwayLine object into the Map of SubwayLines

。 For each station name in "data/Mn-xxxx-stations.data

。 Find the Station object in the Map of Stations,

。 Add the Station object to the stations in the SubwayLine object,

。 Add the SubwayLine object to the subway lines in the Station object

To load the Line Service (timetable) information:[Completion only]

■ Read the list of subway line names from "data/subway-lines.data"

■ For each subway line name

。 Read the file "data/Mn-xxxx-services.data”

。 For each line of the file(which has a sequence of times):

。 Construct a LineService object.

。 Add the LineService object to the SubwayLine object

。 For each time in the sequence of times,

。 Add the time to the LineService object.

Core:

For the Core, your program should

! Load the Station data and Subway Line data from the files into the data structures

■ Be able to answer the first 6 queries above.

Note that question 6 is a little bit tricky because it has to check that the first station comes before the destination station in the sequence of stations along the line.

Completion:

For the Completion, your program should also

■ Load the Line Service(timetable)data from the files into the data structures.

Be able to answer questions7and 8above(both of which require the line service data).

Challenge:

For the Challenge,your program should also

■  Be able to answer question 9 above-finding the best trip,even if it requires changing between two or more subway lines.

■Improve the interface and make the program better, eg by letting the user select stations and lines on the map, and displaying trips (queries 6 and 9) on the map.

Hints

■  Look at the data files carefully so you know what is there.

■  Read  the  Station.java,SubwayLine.java,and  LineService.java  classes  carefully  to  make  sure  you know how to use them. You may want to use the Documentation view in BlueJ to help understand

them.

■  Sketch a diagram of the data structures,showing the Maps,a couple of Station objects,a couple of SubwayLine objects, and a LineService object (with all their fields), in order to make sure you know  how they are all related.

Part 2: Earthquake Sorter(25%)

Earthquake Sorter is a small tool for quickly sorting and analysing the data for earthquakes within New

Zealand . The  program  is  able to  sort  based  on various  properties  of the  earthquakes,  including  magnitude

and depth, location, date and time, and ID.

The  EarthquakeSorter  program  has two  classes:

Th   EarthquakeSorter  class,which   handles  the   user   interaction,stores  the   list  of  earthquakes,and contains several methods for sorting the earthquakes according to various metrics.

。 The user interface has buttons for loading the earthquake data, as well as sorting it in various

ways.

。 The loadData method loads the earthquake data from a data file (two have been provided: earthquake-data.txt      and      bigearthquake-data.txt).

。 The sortById method sorts the list of earthquakes according to their IDs.

。 The sortByMagnitude method sorts the list of earthquakes according to their magnitude, largest

first

。 The sortByTime method sorts the earthquakes by date and time, with earlier events occurring first

in the list.

。 The sortByRegion method sorts the earthquakes according to the region they occurred in.Within a region, earthquakes are sorted by magnitude (highest first). If two earthquakes have the same region and magnitude, they are sorted by depth (more shallow first).

。 The sortByProximity method asks the user for a latitude and longitude, and then sorts the

earthquakes by distance to that location (with closer earthquakes at the top of the list).

■ The Earthquake class which represents information about a single earthquake.

。 The constructor in the Earthquake class requires a lot of parameters, and populates all of the

relevant  fields.

o The distanceTo  methods calculate the distance  between this earthquake and another earthquake, or this earthquake and a specified latitude and longitude.

o The get  methods  return the values of the fields.

。 The toString  method  provides a  nicely formatted string for  printing the earthquake.

。 The compareTo method provides the default ordering of earthquakes(by ID).(You need to complete  this.)

Run the demo program to see how the program works.

demo comp1032-EarthquakeSorter