지하철 노선도 경로 조회 미션

• 등록된 지하철 노선도에서 경로를 조회하는 기능을 구현한다.

🚀 기능 요구사항

프리코스 3주차 미션에서 사용한 코드를 참고해도 무관하다.

초기 설정

• 프로그램 시작 시 역, 노선, 구간 정보를 초기 설정 해야 한다.
• 거리와 소요 시간은 양의 정수이며 단위는 km와 분을 의미한다.
• 아래의 사전 등록 정보로 반드시 초기 설정을 한다.

 1. 지하철역으로 교대역, 강남역, 역삼역, 남부터미널역, 양재역, 양재시민의숲역, 매봉역이 등록되어 있다.
 2. 지하철 노선으로 2호선, 3호선, 신분당선이 등록되어 있다.
 3. 노선에 역이 아래와 같이 등록되어 있다.(왼쪽 끝이 상행 종점)
   - 2호선: 교대역 - ( 2km / 3분 ) - 강남역 - ( 2km / 3분 ) - 역삼역
   - 3호선: 교대역 - ( 3km / 2분 ) - 남부터미널역 - ( 6km / 5분 ) - 양재역 - ( 1km / 1분 ) - 매봉역
   - 신분당선: 강남역 - ( 2km / 8분 ) - 양재역 - ( 10km / 3분 ) - 양재시민의숲역

경로 조회 기능

• 출발역과 도착역을 입력받아 경로를 조회한다.
• 경로 조회 시 총 거리, 총 소요 시간도 함께 출력한다.
• 경로 조회 기준은 최단 거리 최소 시간이 있다.

예외 처리

• 경로 조회 시 출발역과 도착역이 같으면 에러를 출력한다.
• 경로 조회 시 출발역과 도착역이 연결되어 있지 않으면 에러를 출력한다.
• 그 외 정상적으로 프로그램이 수행되지 않은 경우 에러를 출력한다.

✍🏻 입출력 요구사항

• 프로그래밍 실행 결과 예시와 동일하게 입출력을 구현한다.
• 기대하는 출력 결과는 [INFO]를 붙여서 출력한다. 출력값의 형식은 예시와 동일하게 한다.
• 에러 발생 시 [ERROR]를 붙여서 출력한다. 에러의 문구는 자유롭게 작성한다.

💻 프로그래밍 실행 결과 예시

경로 조회

## 메인 화면
1. 경로 조회
Q. 종료

## 원하는 기능을 선택하세요.
1

## 경로 기준
1. 최단 거리
2. 최소 시간
B. 돌아가기

## 원하는 기능을 선택하세요.
1

## 출발역을 입력하세요.
교대역

## 도착역을 입력하세요.
양재역

## 조회 결과
[INFO] ---
[INFO] 총 거리: 4km
[INFO] 총 소요 시간: 11분
[INFO] ---
[INFO] 교대역
[INFO] 강남역
[INFO] 양재역

## 메인 화면
1. 경로 조회
Q. 종료

...

에러 출력 예시

## 메인 화면
1. 경로 조회
Q. 종료

## 원하는 기능을 선택하세요.
1

## 경로 기준
1. 최단 거리
2. 최소 시간 
B. 돌아가기

## 원하는 기능을 선택하세요.
1

## 출발역을 입력하세요.
강남역

## 도착역을 입력하세요.
강남역

[ERROR] 출발역과 도착역이 동일합니다.

## 경로 기준
1. 최단 거리
2. 최소 시간 
B. 돌아가기

## 원하는 기능을 선택하세요.

...

🎱 프로그래밍 요구사항

• 자바 코드 컨벤션을 지키면서 프로그래밍한다.
  • 기본적으로 Google Java Style Guide을 원칙으로 한다.
  • 단, 들여쓰기는 '2 spaces'가 아닌 '4 spaces'로 한다.
• indent(인덴트, 들여쓰기) depth를 3이 넘지 않도록 구현한다. 2까지만 허용한다.
  • 예를 들어 while문 안에 if문이 있으면 들여쓰기는 2이다.
  • 힌트: indent(인덴트, 들여쓰기) depth를 줄이는 좋은 방법은 함수(또는 메소드)를 분리하면 된다.
• 3항 연산자를 쓰지 않는다.
• 함수(또는 메소드)의 길이가 15라인을 넘어가지 않도록 구현한다.
  • 함수(또는 메소드)가 한 가지 일만 잘 하도록 구현한다.
• else 예약어를 쓰지 않는다.
  • 힌트: if 조건절에서 값을 return하는 방식으로 구현하면 else를 사용하지 않아도 된다.
  • else를 쓰지 말라고 하니 switch/case로 구현하는 경우가 있는데 switch/case도 허용하지 않는다.
• 프로그래밍 요구사항에서 별도로 변경 불가 안내가 없는 경우 파일 수정과 패키지 이동을 자유롭게 할 수 있다.
• 예외 상황 시 에러 문구를 출력해야 한다. 단, 에러 문구는 [ERROR] 로 시작해야 한다.

프로그래밍 요구사항 - Application

• Application 클래스를 활용해 구현해야 한다.
• Application의 패키지 구조는 변경하지 않는다.
• Application 클래스에 있는 Scanner를 사용하고 별도의 Scanner 객체를 만들지 않는다.

public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        final Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        ...
    }
}

프로그래밍 요구사항 - Station, Line

• Station, Line 클래스를 활용하여 지하철역과 노선을 구현해야 한다.
• 제공하는 각 클래스의 기본 생성자를 추가할 수 없다.
• 필드(인스턴스 변수)인 name의 접근 제어자 private을 변경할 수 없다.
• 가능하면 setter 메소드(ex. setXXX)를 추가하지 않고 구현한다.

public class Station {
    private String name;

    public Station(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    // 추가 기능 구현
}

프로그래밍 요구사항 - StationRepository, LineRepository

• Station과 Line의 상태를 저장할 수 있는 StationRepository, LineRepository를 제공한다.
• 필요 시 StationRepository, LineRepository 이 외 추가로 Repository를 만들 수 있다.
• 추가로 생성되는 객체에 대해서 XXXRepository 네이밍으로 저장 클래스를 추가한다.
• 객체들의 상태를 관리하기 위해서 XXXRepository 클래스를 활용해 저장 로직을 구현해야 한다.
• 작성된 메서드는 수정할 수 없고, 필요에 따라 메서드를 자유롭게 추가할 수 있다.

public class StationRepository {
    private static final List<Station> stations = new ArrayList<>();

    public static List<Station> stations() {
        return Collections.unmodifiableList(stations);
    }

    public static void addStation(Station station) {
        stations.add(station);
    }

    public static boolean deleteStation(String name) {
        return stations.removeIf(station -> Objects.equals(station.getName(), name));
    }

    public static void deleteAll() {
        stations.clear();
    }
}

❗️힌트

최단 경로 라이브러리

• jgrapht 라이브러리를 활용하면 간편하게 최단거리를 조회할 수 있음
• Dijkstra 알고리즘을 반드시 이해할 필요는 없고 미션에 적용할 정도로만 이해하면 됨
• JGraphtTest 클래스의 테스트를 활용하여 미션에 필요한 라이브러리의 기능을 학습할 수 있음
• 정점(vertex)과 간선(edge), 그리고 가중치 개념을 이용
  • 정점: 지하철역
  • 간선: 지하철역 연결정보
  • 가중치: 거리 or 소요 시간
• 최단 거리 기준 조회 시 가중치를 거리로 설정

@Test
public void getDijkstraShortestPath() {
    WeightedMultigraph<String, DefaultWeightedEdge> graph
            = new WeightedMultigraph(DefaultWeightedEdge.class);
    graph.addVertex("v1");
    graph.addVertex("v2");
    graph.addVertex("v3");
    graph.setEdgeWeight(graph.addEdge("v1", "v2"), 2);
    graph.setEdgeWeight(graph.addEdge("v2", "v3"), 2);
    graph.setEdgeWeight(graph.addEdge("v1", "v3"), 100);

    DijkstraShortestPath dijkstraShortestPath = new DijkstraShortestPath(graph);
    List<String> shortestPath = dijkstraShortestPath.getPath("v3", "v1").getVertexList();

    assertThat(shortestPath.size()).isEqualTo(3);
}

테스트 설명

• 역 사이의 거리를 고려하지 않는 경우 V1->V3 경로가 최단 경로
• 역 사이의 거리를 고려할 경우 V1->V3 경로의 거리는 100km, V1->V2->V3 경로의 거리는 4km이므로 최단 경로는 V1->V2->V3

📈 진행 요구사항

• 미션은 java-subway-path-precourse 저장소 를 fork/clone해 시작한다.
• 기능을 구현하기 전에 java-subway-path-precourse/docs/README.md 파일에 구현할 기능 목록을 정리해 추가한다.
• git의 commit 단위는 앞 단계에서 README.md 파일에 정리한 기능 목록 단위로 추가한다.
  • AngularJS Commit Message Conventions 참고해 commit log를 남긴다.
• 프리코스 과제 제출 문서 절차를 따라 미션을 제출한다.
  • 프리코스 과제 FAQ 문서를 참고하여 진행할 수 있다.

📝 License

This project is MIT licensed.