数据结构练习：运用单链表实现图书管理系统（c/c++）（内含带头结点的单链表的基本操作）
2024-06-06 17:35:17
数据结构练习：运用单链表实现图书管理系统
- 正文
- 注意
- 部分功能运行展示
- 所包含头文件及结构体的定义
- 自定义函数
- 主函数
- 完整代码
- 结束语
正文
本程序使用带头节点的单链表存储结构实现，共有六个基本功能，完成对信息链表的增删改查。
注意
/*
1.对于结构体或自定义元素类型最好传地址，传值的话会涉及到内存拷贝。
2.函数memset()与memcpy()是c/c++中的内存初始化和内存拷贝函数，数据元素是结构体变量时也适用，初始化或者赋值时不需要对结构体内数据元素进行一个一个的赋值。
函数解释：
（1）.void *memset(void *s, int ch, size_t n);
将s中当前位置后面的n个字节 （typedef unsigned int size_t ）用 ch 替换并返回 s 。
（2）.void *memcpy(void *destin, void *source, unsigned n);
从源source所指的内存地址的起始位置开始拷贝n个字节到目标destin所指的内存地址的起始位置中。
3.system(“color f1”);//调整背景颜色与字符颜色
头文件是 #include<windows.h>
**/
部分功能运行展示
1.插入信息功能：
2.清除信息功能
3.退出系统功能
所包含头文件及结构体的定义
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<windows.h>int seat;//定义一个全局变量，保存结点的位置序号 //定义结构体数据元素。
typedef struct{int num; //定义图书编号。 char name[31]; //定义图书名字。
}ElemType;//定义链表节点结构体。
typedef struct LNode{ ElemType data; // 加入一个自定义数据元素 用来存放数据。 struct LNode *next; //定义一个节点类型指针，后续让它指向该节点的下一结点。
}LNode,*LinkList;
自定义函数
// 初始化链表LL，返回值：成功-头结点的地址，失败-NULL。
LNode *InitList(); // 销毁链表LL。
//注意链表的销毁操作最后需要将链表指针也置空。
void DestroyList(LinkList LL); // 清空链表。
//清空链表需要保留头指针。
void ClearList(LinkList LL);//打印链表。
void PrintList(LinkList LL);//在链表中第seat个位置插入元素，返回值：成功-1，失败-0。
int InsertList(LinkList LL,unsigned int seat,ElemType *ee); //在链表第一个位置添加元素，返回值：成功-1，失败-0。
int PushFront(LinkList LL,ElemType *ee);//在链表最后一个位置添加元素。
void PushBack(LinkList LL,ElemType *ee);//在链表中第seat个位置删除元素，返回值：成功-1，失败-0。
int DeleteList(LinkList LL,unsigned int seat,ElemType *ee);// 通过元素信息删除表中节点
void DeleteNode(LinkList LL,ElemType *ee); //根据编号寻找结点位置，返回值：成功-结点位置，失败-0。
int LocateList(LinkList LL,int ii);
主函数
int main()
{LinkList LL;//声明一个链表。 LL=NULL;ElemType ee;//声明一个自定义元素。 LL=InitList();//对链表进行初始化。 int choose,ii; //choose保存主要功能选择号码,ii用于保存次要功能选择号码。 char name_tmp[31];system("color f1");//调整背景颜色与字符颜色 //条件始终为真的循环。 while(1){printf("\n");printf("---------------------------------\n");printf("* 欢迎使用图书管理系统 *\n");printf("* 1.查看所有图书信息 *\n");printf("* 2.添加图书信息 *\n");printf("* 3.删除图书信息 *\n");printf("* 4.修改图书信息 *\n");printf("* 5.清空图书信息 *\n");printf("* 6.退出系统 *\n");printf("---------------------------------\n");printf("\n");printf("请选择功能选项（1-6）：\n");scanf("%d",&choose);switch(choose){case 1:PrintList(LL); //打印链表。 break;case 2:printf("请插入图书信息（输入为0时停止插入）:\n");printf("请输入要插入的图书编号：\n");scanf("%d",&ee.num);printf("请输入要插入的图书名：\n");scanf("%s",&name_tmp); strcpy(ee.name,name_tmp);while(ee.num!=0){printf("请选择要添加图书信息的位置（1-添加在第一个，2-添加在末尾，3-自定义位置):\n");scanf("%d",&ii);if(ii == 1) PushFront(LL,&ee);//在链表第一个位置添加元素 。 if(ii == 2) PushBack(LL,&ee);//在链表最后一个位置添加元素。 if(ii == 3){printf("请输入插入位置：\n");scanf("%d",&seat);InsertList(LL,seat,&ee);//在链表中第ii个位置插入元素，返回值：成功-1，失败-0。 }printf("请插入图书信息（输入为0时停止插入）:\n");printf("请输入要插入的图书编号：\n");scanf("%d",&ee.num);printf("请输入要插入的图书名：\n");scanf("%s",&name_tmp); strcpy(ee.name,name_tmp);}PrintList(LL);break; case 3:printf("请选择想要进行的图书信息删除操作（1-通过编号删除，2-自定义位置):\n");scanf("%d",&ii);if(ii == 1) {memset(&ee,0,sizeof(ElemType));//通过该函数将ee初始化。printf("请输入要删除的图书编号：\n");scanf("%d",&ee.num);DeleteNode(LL,&ee); // 通过元素信息删除表中节点 }if(ii == 2){printf("请输入删除位置：\n");scanf("%d",&seat);DeleteList(LL,seat,&ee);//在链表中第ii个位置删除元素，返回值：成功-1，失败-0。 }PrintList(LL);break; case 4:printf("请输入要修改图书的编号：\n");scanf("%d",&ii);seat=LocateList(LL,ii);//根据编号寻找结点位置，返回值：成功-结点位置，失败-0。if(seat!=0){printf("请输入更新后的图书编号：\n");scanf("%d",&ee.num);printf("请输入更新后的图书名：\n");scanf("%s",&name_tmp); strcpy(ee.name,name_tmp);ReplaceList(LL,seat,&ee);//在链表中第ii个位置替换元素。PrintList(LL);}break;case 5:ClearList(LL);//清空链表。 break;case 6:DestroyList(LL); LL=NULL;//销毁链表并将指针置空。 printf("成功退出！欢迎再次使用图书管理系统！\n");return 0;default:printf("选择的功能选项不存在！功能选项范围值在1-6之间！\n");break;}}
}
完整代码
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<windows.h>int seat;//定义一个全局变量，保存结点的位置序号 //定义结构体数据元素。
typedef struct{int num; //定义图书编号。 char name[31]; //定义图书名字。
}ElemType;//定义链表节点结构体。
typedef struct LNode{ ElemType data; // 加入一个自定义数据元素 用来存放数据。 struct LNode *next; //定义一个节点类型指针，后续让它指向该节点的下一结点。
}LNode,*LinkList;// 初始化链表LL，返回值：成功-头结点的地址，失败-NULL。
LNode *InitList(); // 销毁链表LL。
//注意链表的销毁操作最后需要将链表指针也置空。
void DestroyList(LinkList LL); // 清空链表。
//清空链表需要保留头指针。
void ClearList(LinkList LL);//打印链表。
void PrintList(LinkList LL);//在链表中第seat个位置插入元素，返回值：成功-1，失败-0。
int InsertList(LinkList LL,unsigned int seat,ElemType *ee); //在链表第一个位置添加元素，返回值：成功-1，失败-0。
int PushFront(LinkList LL,ElemType *ee);//在链表最后一个位置添加元素。
void PushBack(LinkList LL,ElemType *ee);//在链表中第seat个位置删除元素，返回值：成功-1，失败-0。
int DeleteList(LinkList LL,unsigned int seat,ElemType *ee);// 通过元素信息删除表中节点
void DeleteNode(LinkList LL,ElemType *ee); //根据编号寻找结点位置，返回值：成功-结点位置，失败-0。
int LocateList(LinkList LL,int ii);//在链表中第seat个位置替换元素。
void ReplaceList(LinkList LL,unsigned int seat,ElemType *ee);int main()
{LinkList LL;//声明一个链表。 LL=NULL;ElemType ee;//声明一个自定义元素。 LL=InitList();//对链表进行初始化。 int choose,ii; //choose保存主要功能选择号码,ii用于保存次要功能选择号码。 char name_tmp[31];system("color f1");//调整背景颜色与字符颜色 //条件始终为真的循环。 while(1){printf("\n");printf("---------------------------------\n");printf("* 欢迎使用图书管理系统 *\n");printf("* 1.查看所有图书信息 *\n");printf("* 2.添加图书信息 *\n");printf("* 3.删除图书信息 *\n");printf("* 4.修改图书信息 *\n");printf("* 5.清空图书信息 *\n");printf("* 6.退出系统 *\n");printf("---------------------------------\n");printf("\n");printf("请选择功能选项（1-6）：\n");scanf("%d",&choose);switch(choose){case 1:PrintList(LL); //打印链表。 break;case 2:printf("请插入图书信息（输入为0时停止插入）:\n");printf("请输入要插入的图书编号：\n");scanf("%d",&ee.num);printf("请输入要插入的图书名：\n");scanf("%s",&name_tmp); strcpy(ee.name,name_tmp);while(ee.num!=0){printf("请选择要添加图书信息的位置（1-添加在第一个，2-添加在末尾，3-自定义位置):\n");scanf("%d",&ii);if(ii == 1) PushFront(LL,&ee);//在链表第一个位置添加元素 。 if(ii == 2) PushBack(LL,&ee);//在链表最后一个位置添加元素。 if(ii == 3){printf("请输入插入位置：\n");scanf("%d",&seat);InsertList(LL,seat,&ee);//在链表中第ii个位置插入元素，返回值：成功-1，失败-0。 }printf("请插入图书信息（输入为0时停止插入）:\n");printf("请输入要插入的图书编号：\n");scanf("%d",&ee.num);printf("请输入要插入的图书名：\n");scanf("%s",&name_tmp); strcpy(ee.name,name_tmp);}PrintList(LL);break; case 3:printf("请选择想要进行的图书信息删除操作（1-通过编号删除，2-自定义位置):\n");scanf("%d",&ii);if(ii == 1) {memset(&ee,0,sizeof(ElemType));//通过该函数将ee初始化。printf("请输入要删除的图书编号：\n");scanf("%d",&ee.num);DeleteNode(LL,&ee); // 通过元素信息删除表中节点 }if(ii == 2){printf("请输入删除位置：\n");scanf("%d",&seat);DeleteList(LL,seat,&ee);//在链表中第ii个位置删除元素，返回值：成功-1，失败-0。 }PrintList(LL);break; case 4:printf("请输入要修改图书的编号：\n");scanf("%d",&ii);seat=LocateList(LL,ii);//根据编号寻找结点位置，返回值：成功-结点位置，失败-0。if(seat!=0){printf("请输入更新后的图书编号：\n");scanf("%d",&ee.num);printf("请输入更新后的图书名：\n");scanf("%s",&name_tmp); strcpy(ee.name,name_tmp);ReplaceList(LL,seat,&ee);//在链表中第ii个位置替换元素。PrintList(LL);}break;case 5:ClearList(LL);//清空链表。 break;case 6:DestroyList(LL); LL=NULL;//销毁链表并将指针置空。 printf("成功退出！欢迎再次使用图书管理系统！\n");return 0;default:printf("选择的功能选项不存在！功能选项范围值在1-6之间！\n");break;}}
}// 初始化链表LL，返回值：成功-头结点的地址，失败-NULL。
LNode *InitList()
{LNode *head=(LNode*)malloc(sizeof(LNode)); //定义一个头结点。 if(head == NULL) return NULL; //内存分配失败。head->next=NULL; // 头结点的下一结点置空。return head; // 返回头结点。
}// 销毁链表LL。
//注意链表的销毁操作最后需要将链表指针也置空。
void DestroyList(LinkList LL)
{//本函数的链表指针置空操作需要在函数外部完成。 LNode *pp;while(LL!=NULL){pp=LL->next; //pp指针保存下一结点的信息 free(LL); //依次释放节点内存 LL=pp; //LL指针指向下移一结点 }}// 清空链表。
//清空链表需要保留头指针。
void ClearList(LinkList LL)
{if(LL == NULL) { printf("图书管理信息表不存在！\n"); return; }//检查是否传入空指针。LNode *tmp1,*tmp2;tmp1=LL->next;//从头结点的下一结点开始遍历。 while(tmp1!=NULL){tmp2=tmp1->next; //tmp2指针保存下一结点的信息。 free(tmp1); //依次释放节点内存。 tmp1=tmp2; //tmp1指针指向下移一结点。 }LL->next=NULL; //将指向头结点下一结点的指针置空，防止出现野指针。 printf("所有信息已经清空！\n");
}//打印链表。
void PrintList(LinkList LL)
{if(LL == NULL) { printf("图书管理信息表不存在！\n"); return; }//检查是否传入空指针。if(LL->next == NULL) { printf("图书管理信息表为空！\n"); return; }LNode *tmp=LL->next; //从头结点的下一个结点开始打印。 seat=1; //从第一个位置开始 。 printf("---------------------------------\n");printf("序号\t编号\t书名\n");while(tmp!=NULL){printf("%d\t%d\t%s\n",seat,tmp->data.num,tmp->data.name); //逐行打印信息。 seat++; //序号加1。 tmp=tmp->next; //指针指向下一结点 。 } printf("---------------------------------\n");
}//在链表中第seat个位置插入元素，返回值：成功-1，失败-0。
int InsertList(LinkList LL,unsigned int seat,ElemType *ee)
{if( (LL == NULL) && (ee == NULL) ) { printf("图书管理信息表不存在或者书籍信息未建立成功！\n"); return 0; } //检查是否传入空指针。if(seat<1) { printf("插入位置不合法！输入位置序号应大于0！\n"); return 0; }LNode *pp=LL;int ii=0; //需要找到要插入位置的上一个结点。 while( (pp!=NULL) && (ii<seat-1) ) {pp=pp->next;ii++;}LNode *tmp=(LNode*)malloc(sizeof(LNode)); //分配一个结点用于数据元素的插入。 if(tmp == NULL) { printf("内存不足！无法插入图书信息\n"); return 0; } //内存不足，分配失败。 //结点插入操作 。 tmp->next=pp->next;pp->next=tmp;//插入结点数据。 memcpy(&tmp->data,ee,sizeof(ElemType));printf("图书信息插入成功！\n");return 1;
}//在链表第一个位置添加元素，返回值：成功-1，失败-0。
int PushFront(LinkList LL,ElemType *ee)
{return InsertList(LL,1,ee); //可以直接调用插入函数，插入位置为1。
}//在链表最后一个位置添加元素。
void PushBack(LinkList LL,ElemType *ee)
{if( (LL == NULL) && (ee == NULL) ) { printf("图书管理信息表不存在或者书籍信息未建立成功！\n"); return; } //检查是否传入空指针。LNode *pp=LL;while(pp->next!=NULL) pp=pp->next; //指针依次往后继结点移动,直到找到最后一个结点。 LNode *tmp=(LNode*)malloc(sizeof(LNode)); //分配一个结点用于数据元素的插入。 if(tmp == NULL) { printf("内存不足！无法插入图书信息\n"); return; } //内存不足，分配失败。 //结点插入操作 。 tmp->next=NULL; // 所插入结点为最后一个结点，后继指针指向空。 pp->next=tmp;//插入结点数据。 memcpy(&tmp->data,ee,sizeof(ElemType));printf("图书信息插入成功！\n");
}//在链表中第seat个位置删除元素，返回值：成功-1，失败-0。
int DeleteList(LinkList LL,unsigned int seat,ElemType *ee)
{if( (LL == NULL) && (ee == NULL) ) { printf("图书管理信息表不存在或图书信息输入未成功！\n"); return 0; } //检查是否传入空指针。if(seat<1) { printf("删除位置不合法！输入位置序号应大于0！\n"); return 0; }LNode *pp=LL; //定义一个指针指向头结点。 int ii=0; //需要找到要删除位置的上一个结点。 while( (pp!=NULL) && (ii<seat-1) ) {pp=pp->next;ii++;}//因为是删除所找到结点的下一结点，如果下一结点不存在则返回失败。 if(pp->next == NULL) { printf("删除位置不合法！应小于图书信息表长度！\n"); return 0; }LNode *tmp=pp->next; //定义一个指针使其指向需要删除的结点。 pp->next=tmp->next; // pp的后继指针指向所要删除结点的后一个结点。free(tmp); //释放所要删除的结点内存。printf("图书信息删除成功！\n");return 1;
}// 通过元素信息删除表中节点
void DeleteNode(LinkList LL,ElemType *ee)
{if( (LL == NULL) && (ee == NULL) ) { printf("图书管理信息表不存在或图书信息输入未成功！\n"); return; } //检查是否传入空指针。seat=LocateList(LL,ee->num);DeleteList(LL,seat,ee); }//根据编号寻找结点位置，返回值：成功-结点位置，失败-0。
int LocateList(LinkList LL,int ii)
{if(LL == NULL) { printf("图书管理信息表不存在！\n"); return 0; }//检查是否传入空指针。LNode *pp=LL->next; //从第一个结点开始查找。seat=1; //序号从1开始。 while(pp!=NULL){if(pp->data.num == ii) return seat;pp=pp->next;seat++;}printf("未找到图书信息！\n");return 0;
}//在链表中第seat个位置替换元素。
void ReplaceList(LinkList LL,unsigned int seat,ElemType *ee)
{if( (LL == NULL) && (ee == NULL) ) { printf("图书管理信息表不存在或图书信息输入未成功！\n"); return; } //检查是否传入空指针。LNode *tmp=LL->next;int kk=1;//找到替换位置的结点。 while( (tmp!=NULL) && (kk<seat) ){tmp=tmp->next;kk++;}if(tmp == NULL) { printf("更新位置不合法！应小于图书信息表长度！\n"); return; }memset(&tmp->data,0,sizeof(ElemType));//清空原结点内容。memcpy(&tmp->data,ee,sizeof(ElemType));//添加修改的内容。printf("图书信息更新成功！\n");
}
结束语
因为本程序使用到的是基本的链表操作，仅实现了链表的增删改查操作，所以部分功能还可以进一步完善，各位uu如果在代码中发现了有不正确的地方，还请指正，谢谢！
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