图书馆管理系统（C、数据结构、哈希表、文件IO）

技术路线

实现效果展示

程序主体

1.头文件部分

2.自定义函数定义部分

3.main函数部分

注意

技术路线

数据结构、哈希表、文件IO

通过C语言进行程序设计，有用到数据结构中的哈希表，通过哈希表对图书进行有规则地存放，并且使用文件IO的操作实现对图书馆中各种图书信息的更改。系统分为分有一个主界面和多个子界面，实现后的效果可以界面切换自如，子界面中设计有学生入口以及管理员入口，管理员入口的进入需要输入账号密码，这些功能都是结合实际设计的，实现的功能有，在管理员端可以实现对图书的入库、出库、图书的查询（编号查询、书名查询），其实就是对图书信息文件的读写操作，只需要定时更新数据即可，另外，在学生用户入口，该工程实现了借书系统和还书系统。

实现效果展示

每次的进入，都会实时显示共有的藏书和已经借出的书，在设计的时候，每经过一次管理员或者学生的操作，都会实时更新图书馆数据的.txt文件，进行重新写入，所以能做到实时性。

关于哈希表，哈希函数的设计，本项目是通过书本的编号，进行对书本编号值的不同，经由哈希函数处理，然后所得下标作为对应的在哈希表中的位置。

进行数据的查询，实际上是做了一种对图书馆图书数据文件的读取，然后进行一个匹配的过程

程序主体

头文件部分

#ifndef _LIBRARY_H
#define _LIBRARY_H#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
#include<unistd.h>#define N 26    //哈希表中所要创建的指针数组大小
enum res
{HASHNULL = -4,MALLOCERROR,FAIL,FLAG,OK,
};//定义一个学生信息结构体（借书）
typedef struct Stu
{char name[30];//学生姓名int ID;        //学生学号char data[30];  //借出的时间
}stu;
//书籍借出时间如果能直接调用系统时间自然是最好的。(这个是我努力优化的方向)//定义一个图书信息结构体
typedef struct Book
{char number[20];//编号也是和书的信息相关，如A13-1-2022,哈希检索时用的是这个第一个字母的阿斯克码值char name[30];//书名char place[30];//固定格式，如：A区13号书架上层stu state;  //用学生信息定义状态说明，有信息表已借出，无信息表示未借出
}data_type;//哈希表的节点
typedef struct Linknode
{data_type book;struct Linknode *pnext;
}lknode;//哈希表构成
typedef struct Hash
{lknode *arr[N];int count;
}hash;hash *createHash();
int hashfun(char *number);
int insertBook(hash *phash,data_type item);
int deleteBook(hash *phash,char *bknumber);
void showInformation(lknode *pnode);
int searchbook1(hash *phash,char *bkname);
int searchbook2(hash *phash,char *bknumber);
stu change_data(lknode *ptemp);
int borrow_book(hash *phash,char *bkname);
int return_book(hash *phash,char *bknumber);
int destoryHash(hash **phash);void show_bknumber(hash *phash);
int developer_information();
int load(hash *phash);
int update(hash *phash);
int interface1(hash *phash);
int interface2(hash *phash);int judge(int id);#endif

自定义函数定义部分

此处将所有的自定义函数都放一块了

#include"../include/library.h"//创建哈希表
//创建一个哈希表数据类型的指针，并通过malloc开辟空间
hash *createHash()
{hash *phash = NULL;phash = (hash *)malloc(sizeof(hash));if(NULL == phash){perror("malloc error");return NULL;}memset(phash,0,sizeof(hash));//哈希表初始化return phash;
}//定义哈希表规则
int hashfun(char *number)
{int a = number[0];return a-65;
}//图书入库,向哈希表填入元素
int insertBook(hash *phash,data_type item)
{if(NULL == phash){return HASHNULL;}int index = hashfun(item.number);//通过哈希函数获得存储下标//创建存储图书信息的链表节点lknode *pnew = (lknode*)malloc(sizeof(lknode));if(NULL == pnew){perror("malloc error");return MALLOCERROR;}memset(pnew,0,sizeof(pnew));pnew->book = item;//结构体变量的直接赋值//将新增的图书信息节点插入链表，先保障后面不丢失pnew->pnext = phash->arr[index];//头插法phash->arr[index] = pnew;phash->count++;        //插入一本图书后，库里的图书总数加一return OK;
}//书籍出库（删除书),通过书的编号给书办理出库
int deleteBook(hash *phash,char *bknumber)
{   if(NULL == phash){return HASHNULL;}int pos = hashfun(bknumber);//头节点这有点特殊，单独拿出来判断了    lknode *phead = phash->arr[pos];if(0 == strcmp(phead->book.number,bknumber)){phash->arr[pos]  = phead->pnext;return OK;}int i;lknode *ptemp;for(i = 0;i < N;i++){ptemp = phash->arr[i];while(NULL != ptemp){if(0 == strcmp(ptemp->pnext->book.number,bknumber))//ptemp只定位到要删除节点的前一个{lknode *pnew_temp = ptemp->pnext;//新定义的这个指针指向要删除的节点处ptemp->pnext = pnew_temp->pnext;free(pnew_temp);phash->count--;return OK;}     ptemp = ptemp->pnext;}}printf("所要删除书籍不存在");return FAIL;
}//图书查询，显示哈希表某一节点的信息(也就是某一本书的信息),要借书你肯定是要查位置的
//通过书名找书
int searchbook1(hash *phash,char *bkname)
{if(NULL == phash){return HASHNULL;}int i;lknode *ptemp;//以下程序是遍历哈希表for(i = 0;i < N;i++){ptemp = phash->arr[i];while(NULL != ptemp)//最后一个尾节点也是一本书，也得判断进去{printf("%s\n",bkname);if(0 == strcmp(ptemp->book.name,bkname)){showInformation(ptemp);return OK;}       ptemp = ptemp->pnext;}}//在经历了上一个遍历判断后没找见的话说明就没有这本书printf("图书馆没有这本书\n");return FAIL;
}
//通过书籍编号查找
int searchbook2(hash *phash,char *bknumber)
{if(NULL == phash){return HASHNULL;}int i;lknode *ptemp;for(i = 0;i < N;i++){ptemp = phash->arr[i];while(NULL != ptemp)//最后一个尾节点也是一本书，也得判断进去{if(0 == strcmp(ptemp->book.number,bknumber)){showInformation(ptemp);return OK;}       ptemp = ptemp->pnext;}}//在经历了上一个遍历判断后没找见的话说明就没有这本书printf("图书馆没有这本书\n");return FAIL;
}//打印节点信息，也就是显示一本书的信息
void showInformation(lknode *pnode)
{printf("书名：%s\n",pnode->book.name);printf("书籍编号：%s\n",pnode->book.number);printf("存放位置：%s\n",pnode->book.place);if(0 == pnode->book.state.ID){printf("书籍未借出\n");}else{printf("书籍已出借\n");printf("出借人：%s\n",pnode->book.state.name);printf("出借人学号：%d\n",pnode->book.state.ID);printf("出借时间：%s\n",pnode->book.state.data);}
}//借书函数int borrow_book(hash *phash,char *bkname)
{if(NULL == phash){return HASHNULL;}int i;lknode *ptemp;//以下程序是遍历哈希表for(i = 0;i < N;i++){ptemp = phash->arr[i];while(NULL != ptemp)//最后一个尾节点也是一本书，也得判断进去{if(0 == strcmp(ptemp->book.name,bkname)){ptemp->book.state = change_data(ptemp);return OK;}       ptemp = ptemp->pnext;}}printf("图书馆中没有这本书\n");return FAIL;
}//借书时改变一个节点的数据，写入借阅者信息
//传入的参数是一个节点
stu change_data(lknode *ptemp)
{       stu student;memset(&student,0,sizeof(stu));printf("--------------信息登记--------------\n");printf("姓名：");scanf("%s",student.name);printf("学号：");scanf("%d",&student.ID);printf("借阅时间：");scanf("%s",student.data);return student;
}//还书函数
//通过书籍编号先找到
int return_book(hash *phash,char *bknumber)
{if(NULL == phash){return HASHNULL;}int i;lknode *ptemp;for(i = 0;i < N;i++){ptemp = phash->arr[i];while(NULL != ptemp)//最后一个尾节点也是一本书，也得判断进去{if(0 == strcmp(ptemp->book.number,bknumber)){memset(&(ptemp->book.state),0,sizeof(stu));printf("还书成功");return OK;}       ptemp = ptemp->pnext;}}printf("未匹配到书籍信息，请检查是否输入有误\n");return FAIL;
}//释放哈希表
int destoryHash(hash **phash)
{if(NULL == *phash){return HASHNULL;}lknode *ptemp1 = NULL;lknode *ptemp2 = NULL;int i;for(i = 0; i < N; i++){ptemp1 = ptemp2 = (*phash)->arr[i];while(NULL != ptemp2){ptemp1 = ptemp1->pnext;free(ptemp2);ptemp2 = ptemp1;} }free(*phash);*phash = NULL; return OK;
}//---------------------------------------以下是主函数界面下的一些函数封装--------------------------------------------
//--------------------------------------包括，导入库，导出库，操作界面函数-------------------------------------------//每次开启之前你要做图书信息库的导入
int load(hash *phash)
{  data_type bookdata;//文件IO操作时用作缓存int fo = open("library.txt",O_RDONLY | O_CREAT ,0664);//打开数据库文件,不存在就创建if(fo < 0){perror("open error");return FAIL;}else{while(1){int fr = read(fo,&bookdata,sizeof(data_type));if(0 == fr){break;}else if(fr < 0){perror("read error");return FAIL;}else{insertBook(phash,bookdata);}}}close(fo);//图书数据导入完后关闭程序return OK;
}//操作结束后的图书馆数据库更新
int update(hash *phash)
{int fo = open("library.txt",O_WRONLY);if(fo < 0){perror("open error");}else{int i;for(i = 0; i < N; i++){lknode *ptemp = phash->arr[i];while(NULL != ptemp){int fw = write(fo,&(ptemp->book),sizeof(data_type));if(fw < 0){perror("write error");}ptemp = ptemp->pnext;}}}return OK;
}//管理员界面的子函数，通过主界面调用该函数，主界面函数放在了主函数里
int interface1(hash *phash)
{int op,op2;data_type item;memset(&item,0,sizeof(data_type));char bknumber[30]="\0";int flag = 0;system("clear");while(1){system("clear");printf("------------管理员用户模式------------\n\n");printf("（1）图书入库登记\n\n");printf("（2）图书出库删除\n\n");printf("（3）返回\n");scanf("%d",&op);switch(op){case(1):printf("请输入图书编号（格式如A13-1-2002）：");scanf("%s",item.number); printf("请输入书籍名称：");scanf("%s",item.name);printf("请输入图书存放位置：");scanf("%s",item.place);flag = insertBook(phash,item);if(OK == flag){printf("--------------入库成功--------------\n");}else{printf("--------------入库失败--------------\n");}printf("press 1 continue\n");place1:scanf("%d",&op2);if(1 == op2){break;}else{goto place1;}case(2):printf("请输入出库图书编号：");scanf("%s",bknumber);flag = deleteBook(phash,bknumber);if(OK == flag){printf("--------------出库成功--------------\n");}else{printf("--------------出库失败--------------\n");}printf("press 1 continue\n");place2:scanf("%d",&op2);if(1 == op2){break;}else{goto place2;}case(3):return FLAG;}}return OK;
}//学生用户界面的子函数，通过主界面调用该函数，主界面函数放在了主函数里
int interface2(hash *phash)
{int op,op2;char bknumber[30]="\0";char bkname[30]="\0";int flag = 0;system("clear");while(1){system("clear");printf("------------学生用户模式----------------\n\n");printf("（1）书籍查询（书名查询）\n\n");printf("（2）书籍查询（编号查询）\n\n");printf("（3）借书\n\n");printf("（4）还书\n\n");printf("（5）返回\n");scanf("%d",&op);switch(op){case(1):printf("请输入你要查询的书名：");scanf("%s",bkname);flag = searchbook1(phash,bkname);if(OK == flag){printf("--------------查询成功--------------\n");}else{printf("--------------查询失败--------------\n");}printf("press 1 continue\n");place3:scanf("%d",&op2);if(1 == op2){break;}else{goto place3;}case(2):printf("请输入你要查询的书籍编号：");scanf("%s",bknumber);flag = searchbook2(phash,bknumber);if(OK == flag){printf("--------------查询成功--------------\n");}else{printf("--------------查询失败--------------\n");}printf("press 1 continue\n");place4:scanf("%d",&op2);if(1 == op2){break;}else{goto place4;}case(3):printf("请输入要借阅的书名：");scanf("%s",bkname);system("clear");flag = borrow_book(phash,bkname);if(OK == flag){printf("--------------借阅成功--------------\n");}else{printf("--------------借阅失败--------------\n");}printf("press 1 continue\n");place5:scanf("%d",&op2);if(1 == op2){break;}else{goto place5;}case(4):printf("请输入归还书籍编号：");scanf("%s",bknumber);flag = return_book(phash,bknumber);if(OK == flag){printf("--------------归还成功--------------\n");}else{printf("--------------归还失败--------------\n");}printf("press 1 continue\n");place6:scanf("%d",&op2);if(1 == op2){break;}else{goto place6;}case(5):return FLAG;}}return OK;
}//显示图书馆中藏书总量，以及借出总数
void show_bknumber(hash *phash)
{printf("（馆内共有藏书%d本，",phash->count);int i,num=0;lknode *ptemp;//以下程序是遍历哈希表for(i = 0;i < N;i++){ptemp = phash->arr[i];while(NULL != ptemp)//最后一个尾节点也是一本书，也得判断进去{if(0 != ptemp->book.state.ID){num++;}        ptemp = ptemp->pnext;}}printf("已借出%d本）\n",num);}//显示版本信息
int developer_information()
{int op;system("clear");printf("版本号：图书管理系统1.0\n\n");printf("开发者：22041吴泽翔\n\n");printf("地址：华清远见西安中心\n\n");printf("联系方式：0914-2338030\n\n");printf("\t\t按1返回\n");scanf("%d",&op);if(1 == op){return FLAG;}else{return FAIL;}
}//输入密码判断是否可进入管理员模式
int judge(int id)
{int mima = 0;int op;begin:system("clear");printf("密码：");scanf("%d",&mima);if(id == mima){return OK;}else{printf("密码有误\n");printf("\n");}printf("重输请按1，返回上一级请按2\n");printf("请输入你的选择：");mid:scanf("%d",&op);if(1 == op){goto begin;}else if(2 == op){return FLAG;}else{printf("输入有误，请重新输入：");goto mid;}}/*
//--------------------------------------------进入管理员界面的密码设计------------------------------------------------//
//---------------------------------用到了密码本的导入，可以修改密码，更新密码本--------------------------------------//-
//----------------------------------------------该功能尚未实现完成---------------------------------------------------//
//每次开启之前进行账号密码的导入
int loadPassword(id pw)
{  int fo = open("password.txt",O_RDONLY | O_CREAT ,0664);//打开数据文件,不存在就创建if(fo < 0){perror("open error");return FAIL;}else{int fr = read(fo,&pw,sizeof(id));if(fr < 0){perror("read error");return FAIL;}          }close(fo);return OK;
}//操作结束后的密码数据库更新
int updatePassword(id pw)
{int fo = open("password.txt",O_WRONLY);if(fo < 0){perror("open error");return FAIL;}else{int fw = write(fo,&pw,sizeof(id));if(fw < 0){perror("write error");return FAIL;}     }return OK;
}int judge()
{int mima = 0;int op;begin:system("clear");printf("密码：");scanf("%d",&mima);if(password == mima){return OK;}else{printf("密码有误\n");printf("\n");}printf("重输请按1，返回上一级请按2\n");printf("请输入你的选择：");mid:scanf("%d",&op);if(1 == op){goto begin;}else if(2 == op){return FLAG;}else{printf("输入有误，请重新输入：");goto mid;}}
*/

main函数部分

#include"../include/library.h"int main()
{hash *phash = createHash();//创建哈希表  load(phash);//每次开启之前你要做图书信息库的导入int id = 123;//设定管理员模式的密码int op;int flag;while(1){       start:system("clear");system("date");printf("\n");printf("欢迎使用图书管理系统");show_bknumber(phash);printf("\n");printf("（1）管理员用户入口\n\n");printf("（2）学生用户入口\n\n");printf("（3）版本信息\n\n"); printf("（4）退出系统\n\n");scanf("%d",&op);if(4 == op){break;}switch(op){case(1):flag = judge(id);if(flag == FLAG){goto start;}flag = interface1(phash);if(flag == FLAG){goto start;}       break;      case(2):flag = interface2(phash);if(flag == FLAG){goto start;}break;  case(3):flag = developer_information();if(flag == FLAG){goto start;}       break;}}update(phash);//操作结束后，更新图书库的信息destoryHash(&phash);//销毁哈希表return 0;
}

注意

该工程是在linux环境下编写的，部分函数可能windows下没有，倘若你是windows环境，该文档仅供参考。

另：若使用者需运行该程序，仍需自己新建工程，配置合适的Makefile文件，进行工程文件的运行

希望这篇文章能够给你提供帮助，如有问题，还请指出，我会及时更改，谢谢大家。