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数据结构课程设计实验一:图书信息管理系统的设计与实现

2023-11-13

目录

（一）实验内容

（二）实验目的

（三）实验主要数据类型定义

（四）系统功能概述

（五）实验代码

（六）实验内容展示

（一）实验内容

设计并实现一个图书信息管理系统。根据实验要求设计该系统的菜单和交互逻辑，并编码实现增删改查的各项功能。 该系统至少包含以下功能：

  1. 根据指定图书个数，逐个输入图书信息；
  2. 逐个显示图书表中所有图书的相关信息；
  3. 能根据指定的待入库的新图书的位置和信息，将新图书插入到图书表中指定的位置；
  4. 根据指定的待出库的旧图书的位置，将该图书从图书表中删除；
  5. 能统计表中图书个数；
  6. 实现图书信息表的图书去重；
  7. 实现最爱书籍查询，根据书名进行折半查找，要求使用非递归算法实现，成功返回此书籍的书号和价格；
  8. 图书信息表按指定条件进行批量修改；
  9. 利用快速排序按照图书价格降序排序；
  10. 实现最贵图书的查找

（二）实验目的

  1. 了解并掌握数据结构和算法设计的方法，具备初步的独立分析和设计能力
  2. 初步掌握软件开发过程的问题分析分析、系统设计、程序编码和测试等基本方法和技能。
  3. 提高综合运用所学的理论知识和方法，独立分析和解决问题的能力。
  4. 训练用系统的观点和软件开发一般规范进行软件的开发，培养软件工作着所具备的科学工作方法和作风。

（三）实验主要数据类型定义

1.图书信息的定义：

typedef struct {

    char no[8];   //8位书号

    char name[20]; //书名

    int price;     //价格

}Book;

2.顺序表的定义:

typedef  struct {

  Book  *elem;     //指向数据元素的基地址

  int  length;       //线性表的当前长度                                                           

 }SqList；

3.链表的定义：

typedef struct LNode{

     Book   data;       //数据域

     struct LNode  *next;   //指针域

}LNode,*LinkList;  

（四）系统功能概述

1.基于顺序存储/链式存储结构的图书信息表的创建和输出

定义一个包含图书信息（书号、书名、价格）的顺序表。读入相应的图书数据来完成图书信息表的创建，然后统计图书表中的图书个数，同时逐行输出每本图书的信息。

输入

输入 n+1 行，其中前 n 行是 n 本图书的信息（书号、书名、价格），每本图书信息占一行，书号、书名、价格用空格分隔，价格之后没有空格。最后第 n+1 行是输入结束标志：0 0 0（空格分隔的三个 0）。其中书号和书名为字符串类型，价格为浮点数类型。

输出

总计 n+1 行，第 1 行是所创建的图书表中的图书个数，后 n 行是 n 本图书的信息（书号、

书名、价格），每本图书信息占一行，书号、书名、价格用空格分隔。其中价格输出保留两

位小数。

输入样例：

9787302257646 程序设计基础 25.00

9787302164340 程序设计基础（第 2 版） 20.00

9787302219972 单片机技术及应用 32.00

9787302203513 单片机原理与应用技术 26.00

9787810827430 工业计算机控制技术——原理与应用 29.00

9787811234923 汇编语言程序设计教程 32.00

0 0 0

2.基于顺序存储/链式存储结构的图书信息表的修改

读入图书信息表，然后计算所有图书的平均价格，将所有低于平均价格的图书价格提高20%，所有高于或等于平均价格的图书价格提高10%，最后逐行输出价格修改后的图书信息。

输入

输入 n+1 行，其中前 n 行是 n 本图书的信息（书号、书名、价格），每本图书信息占一行，书号、书名、价格用空格分隔，价格之后没有空格。最后第 n+1 行是输入结束标志：0 0 0（空格分隔的三个 0）。其中书号和书名为字符串类型，价格为浮点数类型。

输出

总计 n+1 行，第 1 行是修改前所有图书的平均价格，后 n 行是价格修改后 n 本图书的信息（书号、书名、价格），每本图书信息占一行，书号、书名、价格用空格分隔。其中价格输出保留两位小数。

输入样例：

9787302257646 程序设计基础 25.00

9787302164340 程序设计基础（第 2 版） 20.00

9787302219972 数据挖掘与机器学习 32.00

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9787810827430 工业计算机控制技术——原理与应用 29.00

9787811234923 操作系统教程 32.00

0 0 0

输出样例：

9787302257646 程序设计基础 30.00

9787302164340 程序设计基础（第 2 版） 24.00

9787302219972 数据挖掘与机器学习 35.20

9787302203513 模式识别与智能计算 28.60

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3.基于顺序存储/链式存储结构的图书信息表的最贵图书查找

读入相应的图书信息表，然后查找价格最高的图书，输出相应图书的信息。

输出

总计 m+1 行，其中，第 1 行是最贵的图书数目，（价格最高的图书可能有多本），后m行是最贵图书的信息，每本图书信息占一行，书号、书名、价格用空格分隔。其中价格输出保留两位小数。

输出样例：

2

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4.基于顺序存储/链式存储结构的图书信息表的最爱图书的查找

读入相应的图书信息表，然后根据指定的最爱图书的名字，输出相应图书的信息。

输入

输入1行，为每次待查找的最爱图书名字。

输出

若查找成功，输出k+1行，对于每次查找，第一行是最爱图书数目，同一书名的图书可能有多本，后K行是最爱图书的信息（书号、书名、价格），每本图书信息占一行，书号、书名、价格用空格分隔，其中价格输出保留两位小数。若查找失败：只输出以下提示:抱歉，没有你的最爱！

输出样例

2

9787302257646 程序设计基础 30.00

9787302164340 程序设计基础（第 2 版） 24.00

5.基于顺序存储/链式存储结构的图书信息表的新书入库

读入指定的待入库的新图书的位置和信息，将新图书插入到图书表中指定的位置上，最后输出新图书入库后所有图书的信息。

输入

总计n+1行，首先输入第1行，内容仅为一个整数，代表待入库的新图书的位置序号，然后输入n行，内容为新图书的信息，书号、书名、价格用空格分隔。

输出

若插入成功，输出新图书入库后所有图书的信息(书号、书名、价格)，总计n+1行，每行是一本图书的信息，书号、书名、价格用空格分隔。其中价格输出保留两位小数。

若插入失败,只输出以下提示：抱歉，入库位置非法！

输入样例：

2

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输出样例：

9787302257646 程序设计基础 30.00

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6.基于顺序存储/链式存储结构的图书信息表的旧书出库

读入指定的待出库的旧图书的书号，将该图书从图书表中删除，最后输出旧图书出库后所有图书的信息。

输入

输入待出库的旧图书的书号；

输出

若删除成功，输出旧图书出库后所有图书的信息(书号、书名、价格)，每行是一本图书的信息，书号、书名、价格用空格分隔。其中价格输出保留两位小数。

若删除失败,只输出以下提示：出库失败，未找到该图书！

7.基于顺序存储/链式存储结构的图书信息表的图书去重

出版社出版的任何一本图书的书号（ISBN）都是唯一的，即图书表中不允许包含书号重复的图书。读入相应的图书信息表（事先加入书号重复的记录），然后进行图书的去重，即删除书号重复的图书（只留第一本），最后输出去重后所有图书的信息。

输出

总计输出m+1行（m<=n），其中，第一行是去重后的图书数目，后m行是去重后图书的信息（书号、书名、价格），每本图书信息占一行，书号、书名、价格用空格分隔，其中价格输出保留两位小数。

（五）实验代码

LinkList.h

#ifndef LINKLIST_H
#define LINKLIST_H

#include <iostream>
#include <stdlib.h>
#include"string.h"
#include <string>
using namespace std;

typedef struct 
{
	char no[20];   
	char name[100];
	double price;   
}Book;

struct Node
{
	Node* Next;
	Book Data;
};

class LinkList
{
public:
	Node* H;
	LinkList();
	LinkList(Book* p, int n);
	LinkList(LinkList& l);
	int GetLen();
	Book GetData(int Pos);
	Node* MoveTo(int Pos);
	void Insert(Book Data, int Pos);
	~LinkList();
	void Cout();
	void Delete(int Pos);
	void Input();
	void duplicateRemoval();
	int findFavorite();
	void prisort();
	int getTheMostExpensive();
	int findTheBook();
};

#endif

LinkList.cpp

#include "LinkList.h"
#include<iostream>
using namespace std;

//默认构造函数 
LinkList::LinkList()
{
	H = new Node[1];
	H->Next = NULL;
}
//带参构造函数 
LinkList::LinkList(Book* p, int n)
{
	H = new Node[1];
	H->Next = NULL;

	for (int i = 0; i < n; i++)
		Insert(p[i], i + 1);
}
//拷贝构造函数 
LinkList::LinkList(LinkList& l)
{
	H = new Node[1];
	H->Next = NULL;

	int Len = l.GetLen();

	for (int i = 0; i < Len; i++)
	{
		Book Data = l.GetData(i + 1);
		Insert(Data, i + 1);
	}
}

LinkList::~LinkList()
{
	while (H->Next != NULL)
		Delete(1);

	delete[]H;
	H = NULL;
}

void LinkList::Insert(Book Data, int Pos)
{
	Node* p = new Node;
	p->Data= Data;
	Node* q = MoveTo(Pos - 1);

	p->Next = q->Next;
	q->Next = p;
}

Node* LinkList::MoveTo(int Pos)
{
	Node* p = H;
	for (int i = 0; i < Pos; i++)
		p = p->Next;
	return p;
}

Book LinkList::GetData(int Pos)
{
	Node* p = H;
	for (int i = 0; i < Pos; i++)
		p = p->Next;
	return p->Data;
}

int LinkList::GetLen()
{
	Node* p = H->Next;
	int Len = 0;
	while (p != NULL)
	{
		Len++;
		p = p->Next;
	}
	return Len;
}

void LinkList::Cout()
{
	for (Node* p = H->Next; p != NULL; p = p->Next)
	{
		cout << "书号为:";
		cout << p->Data.no << endl;
		cout << "书名为:";
		cout << p->Data.name << endl;
		cout << "价格为:";
		cout << p->Data.price << endl;
		cout << endl;
	}
}

void LinkList::Delete(int Pos)
{
	Node* p = MoveTo(Pos - 1);
	Node* q = p->Next;

	p->Next = q->Next;

	delete[]q;
}

void LinkList::Input()
{
	cout << "请按顺序输入图书号、图书名与图书价格(三项均为0时表示输入结束)" << endl;
	char a[20], b[100];
	double c;
	cin >> a >> b >> c;

	while (a != "0" && b != "0" && c != 0)
	{
		Book temp;
		strcpy_s(temp.no,a);
		strcpy_s(temp.name,b);
		temp.price = c;
		Insert(temp, GetLen()+1);
		cin >> a >> b >> c;
	}

}

void LinkList::duplicateRemoval()
{
	for (int i = 1; i <= GetLen(); i++)
	{
		for (int j = i+1; j <= GetLen(); j++)
		{
			double num1 = strtod(MoveTo(i)->Data.no, NULL);
			double num2 = strtod(MoveTo(j)->Data.no, NULL);
			if (num1==num2 )
			{
				Delete(j);
			}
		}
	}
}

void LinkList::findFavorite()
{
	int number= GetLen() / 2;
	char Name[100];
	cout << "请输入喜爱书籍书名" << endl;
	cin >> Name;
	int left, right;
	int mid;
	left = 1;
	right = GetLen();
	while (left <= right)
	{
		mid = left + (right - left) / 2;
		for (int i = left; i < mid; i++)
		{
			if (strcmp(Name, MoveTo(i)->Data.name) == 0)
			{
				right = mid - 1;
			}
		}
		if (strcmp(Name, MoveTo(mid)->Data.name) == 0)
		{
			cout << endl;
				cout << "喜爱书籍书号为" << MoveTo(mid)->Data.no << endl;
				cout << "喜爱书籍价格为" << MoveTo(mid)->Data.price << endl;
				return 1;
		}
		for (int i=right; i > mid; i--)
		{
			if (strcmp(Name, MoveTo(i)->Data.name) == 0)
			{
				left = mid + 1;
			}
		}
	}
}

void LinkList::prisort()
{
	Book key;
	int i, j;
	for (i = 1; i <= GetLen(); i++)
	{
		key = MoveTo(i)->Data;
		for (j = i - 1; j >= 0; j--)
		{
			if (MoveTo(j)->Data.price < key.price)
			{
				MoveTo(j+1)->Data = MoveTo(j)->Data;
			}
			else
				break;
		}
		MoveTo(j+1)->Data = key;//直到找到已排序的元素大于或者等于新元素的位置,将新元素插入到该位置后
	}
	Cout();
	cout << "排序完成！" << endl << endl;
	}



int LinkList::getTheMostExpensive()
{
	Node* p = H->Next;
	int Price = p->Data.price;
	while (p != NULL)
	{
		if (p->Data.price > Price)
		{
			Price = p->Data.price;
		}
		p = p->Next;
	}
	return Price;
}

int LinkList::findTheBook()
{
	Node* p = H->Next;
	int pos=1;
	while (p != NULL)
	{
		if (p->Data.price == getTheMostExpensive())
		{
			return pos;
		}
		p = p->Next;
		pos++;
	}
}

DataStructure1.cpp

#include <iostream>
#include"LinkList.h"
#include <stdlib.h>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
	LinkList Libirary;
	int push_botton = 1;
	while (push_botton)
	{
		cout << "                  欢迎来到图书信息管理系统" << endl;
		cout << "请输入对应的序号来实现功能：" << endl;
		cout << "1.根据指定图书个数，逐个录入图书信息" << endl;
		cout << "2.逐个显示图书表中所有图书的相关信息" << endl;
		cout << "3.将新图书插入到图书表中指定的位置" << endl;
		cout << "4.按照位置将该图书从图书表中删除" << endl;
		cout << "5.统计表中图书个数" << endl;
		cout << "6.图书信息表的图书去重" << endl;
		cout << "7.最爱书籍查询" << endl;
		cout << "8.批量修改" << endl;
		cout << "9.按照图书价格降序排序" << endl;
		cout << "10.查找最贵图书" << endl;
		cout << "0.退出程序" << endl;
		cin >> push_botton;

		if (push_botton == 1)
		{
			Libirary.Input();
		}

		if (push_botton == 2)
		{
			Libirary.Cout();
		}

		if (push_botton == 3)
		{
			int a;
			char b[20], c[100];
			double d;
			cout << "请按顺序输入插入位置、图书号、图书名与图书价格" << endl;
			cin >> a >> b >> c>>d;
			Book temp;
			strcpy_s(temp.no, b);
			strcpy_s(temp.name, c);
			temp.price = d;
			Libirary.Insert(temp, a);
		}

		if (push_botton == 4)
		{
			int pos;
			cout << "请输入删除书籍位置" << endl;
			cin >> pos;
			Libirary.Delete(pos);
		}

		if (push_botton == 5)
		{
			cout << "图书馆书籍总数为" << Libirary.GetLen() << endl;
		}

		if (push_botton == 6)
		{
			Libirary.duplicateRemoval();
			cout << "以下为去重后的图书数据" << endl;
			Libirary.Cout();
		}

		if (push_botton == 7)
		{
			Libirary.findFavorite();
		}

		if (push_botton == 8)
		{
			int aver=0;
			for (int i = 1; i <= Libirary.GetLen(); i++)
			{
				aver = aver + Libirary.MoveTo(i)->Data.price;
			}
			aver = aver / Libirary.GetLen();
			Node* p = Libirary.H->Next;
			while (p != NULL)
			{
				if (p->Data.price < aver)
				{
					p->Data.price = p->Data.price * 1.2;
				}
				else
				{
					p->Data.price = p->Data.price * 1.1;
				}
				p = p->Next;
			}
			cout << "修改前平均价格为 " << aver << endl;
			Libirary.Cout();
		}

		if (push_botton == 9)
		{
			Libirary.prisort();
		}

		if (push_botton == 10)
		{
			cout << "最贵书籍为" << Libirary.MoveTo(Libirary.findTheBook())->Data.name << endl;
		}
	}

	return 0;
}
/*9787302257646 程序设计基础 25.00
9787302164340 程序设计基础（第2版） 20.00
9787302219972 单片机技术及应用 32.00
9787302203513 单片机原理与应用技术 26.00
9787810827430 工业计算机控制技术——原理与应用 29.00
9787811234923 汇编语言程序设计教程 32.00
0 0 0*/

（六）实验内容展示

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