家族关系查询系统

1．问题描述

建立家族关系数据库，实现对家族成员关系的相关查询。

2．基本要求

(1)建立家族关系并能存储到文件中；

(2)实现家族成员的添加。

(3)可以查询家族成员的双亲、祖先、兄弟、孩子和后代等信息。

3．扩展功能

在家族关系查询中包含了许多查询功能，可通过输入不同的命令和参数有选择的实现各种查询。在编写程序时，可以加入修改成员信息的功能并能及时更新保存。

数据结构的课程设计，用的三叉树，STL中的queue，使用文件形式输入。

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

using namespace std;

#define MAX 20

typedef struct TriTNode

{

char data[MAX];

struct TriTNode *parent;//双亲

struct TriTNode *lchild;

struct TriTNode *rchild;

} Tree,*TreePt;

char fname[MAX],family[50][MAX];// 全局变量

Tree *Open(char familyname[MAX]);

Tree *TreeCreate();

Tree *Search(Tree *t,char str[]);

void Append(Tree *t);

void Ancestor(Tree *t);

void AncestorPath(Tree *t);

void Parent(Tree *t);

void Generation(Tree *t);

void Brothers(Tree *t,char str[]);

void Consin(Tree *t);

void Children(Tree *t);

void InOrder(Tree *t);

void allChildren(Tree *t);

Tree *Create(char familyname[MAX]);

int main()

{

char str[MAX];

int flag,start =0;;

Tree *temp,*tree=NULL;

while(1)

{

printf("\t欢迎使用家族关系查询系统！\n");

printf("\t 1.新建一个家庭关系：\n");

printf("\t 2.打开一个家庭关系： \n");

printf("\t 3.添加新成员的信息： \n");

printf("\t 4.查找家族的祖先：\n");

printf("\t 5.查找一个成员的祖先路径：\n");

printf("\t 6.确定一个成员是第几代：\n");

printf("\t 7.查找一个成员的双亲：\n");

printf("\t 8.查找一个成员的兄弟：\n");

printf("\t 9.查找一个成员的堂兄弟：\n");

printf("\t10.查找一个成员的孩子：\n");

printf("\t11.查找一个成员的子孙后代：\n");

printf("\t12.退出系统： \n ");

cin>>flag;

if(!(flag==1||flag==2||flag==12)&&start==0)

{

printf("请先建立或打开一个家族关系！\n");

continue;

}

start=1;

switch(flag) //根据flag标记调用函数

{

case 1:

cout<

getchar();

gets(str);

tree=Create(str);

break;

case 2:

cout<

getchar();

gets(str);

tree=Open(str);

break;

case 3:

Append(tree);

break;

case 4:

Ancestor(tree);

break;

case 5:

cout<

cin>>str;

temp=Search(tree,str);

if(!temp) // 若不存在则返回

{

printf("该成员不存在！\n");

continue;

}

AncestorPath(temp);

break;

case 6:

cout<

cin>>str;

temp=Search(tree,str);

if(!temp) // 若不存在则返回

{

printf("该成员不存在！\n");

continue;

}

Generation(temp);

break;

case 7:

cout<

cin>>str;

temp=Search(tree,str);

if(!temp) // 若不存在则返回

{

printf("该成员不存在！\n");

continue;

}

Parent(temp);

break;

case 8:

cout<

cin>>str;

temp=Search(tree,str);

if(!temp) // 若不存在则返回

{

printf("该成员不存在！\n");

continue;

}

Brothers(temp,str);

break;

case 9:

cout<

cin>>str;

temp=Search(tree,str);

if(!temp) // 若不存在则返回

{

printf("该成员不存在！\n");

continue;

}

Consin(temp);

break;

case 10:

cout<

cin>>str;

temp=Search(tree,str);

if(!temp) // 若不存在则返回

{

printf("该成员不存在！\n");

continue;

}

Children(temp);

break;

case 11:

cout<

cin>>str;

temp=Search(tree,str);

if(!temp) // 若不存在则返回

{

printf("该成员不存在！\n");

continue;

}

allChildren(temp);

break;

case 12:

exit(1);

}

}

return 0;

}

Tree *Create(char familyname[MAX])//建立家族关系并存入文件

{

int i=0;

char ch,str[MAX]; //

Tree *t;

FILE *fp;

strcpy(fname,familyname); //以家族名为文本文件名存储

strcat(fname,".txt");

fp=fopen(fname,"r"); //以读取方式打开文件

if(fp) // 文件已存在

{

fclose(fp);

printf("%s 的家族关系已存在！重新建立请按“Y”,直接打开请按“N”\n",familyname);

ch=getchar();

getchar();

if(ch=='N'||ch=='n')

{

t=Open(familyname);// 直接打开

return t;

}

}

if(!fp||ch=='Y'||ch=='y') //重新建立，执行以下操作

{

fp=fopen(fname,"w"); //以写入方式打开文件，不存在则新建

printf("请按层次输入结点，每个结点信息占一行\n");

printf("兄弟输入结束以“@”为标志，结束标志为“#”\n★");

gets(str);

fputs(str,fp);

fputc('\n',fp);

strcpy(family[i],str); //将成员信息存储到字符数组中*/

i++;

while(str[0]!='#')

{

printf("★"); //提示符提示继续输入

gets(str);

fputs(str,fp); //写到文件中，每个信息占一行

fputc('\n',fp);

strcpy(family[i],str); //将成员信息存储到字符数组中

i++;

}

fclose(fp);

t=TreeCreate(); // 根据family数组信息创建三叉树*/

printf("家族关系已成功建立！\n");

return t;

}

return 0;

}

Tree *TreeCreate()

{

Tree *t,*tree,*root=NULL;

queueq;

int i=0,flag=0,start=0;

char str[MAX]; // 存放family数组中信息

strcpy(str,family[i]);

i++;

while(str[0]!='#') //没遇到结束标志继续循环*/

{

while(str[0]!='@') //没遇到兄弟输入结束标志继续

{

if(root==NULL) // 空树

{

root=(Tree *)malloc(sizeof(Tree));

strcpy(root->data,str);

root->parent=NULL;

root->lchild=NULL;

root->rchild=NULL;

q.push(root);

tree=root;

}

else //不为空树

{

t=(Tree *)malloc(sizeof(Tree));

strcpy(t->data,str);

t->lchild=NULL;

t->rchild=NULL;

t->parent = q.front();// 当前结点的双亲为队头元素

q.push(t);

if(flag == 0) //flag为0，当前结点没有左孩子

root->lchild=t;

else

root->rchild=t; //flag为1，当前结点已有左孩子

root=t; //root指向新的结点t

}

flag=1; //标记当前结点已有左孩子

strcpy(str,family[i]);

i++;

}

if(start!=0) //标记不是第一次出现“@”

{

q.pop();

if(q.front())

root = q.front();

}

start=1; // 标记已出现过“@”

flag=0; //“@”后面的结点一定为左孩子

strcpy(str,family[i]);

i++;

}

return tree;

}

Tree *Open(char familyname[MAX])

{

int i=0,j=0;

char ch;

FILE *fp;

Tree *t;

strcpy(fname,familyname); //以家族名为文本文件名存储

strcat(fname,".txt");

fp=fopen(fname,"r"); //以读取方式打开文件

if(fp==NULL) //文件不存在

{

printf("%s 的家族关系不存在！\n",familyname);

return NULL;

}

else

{

ch=fgetc(fp); //按字符读取文件

while(ch!=EOF) //读到文件尾结束

{

if(ch!='\n')

{

family[i][j]=ch;

j++;

}

else

{

family[i][j]='\0'; //字符串结束标志

i++; //family数组行下标后移

j=0; //family数组列下标归零

}

ch=fgetc(fp); //继续读取文件信息

}

fclose(fp);

t=TreeCreate(); //调用函数建立三叉链表

printf("家族关系已成功打开！\n");

return t;

}

}

Tree *Search(Tree *t,char str[])

{

Tree *temp;

if(t==NULL) //如果树空则返回NULL

return NULL;

else if(strcmp(t->data,str)==0) //如果找到返回该成员指针

return t;

else //如果没找到遍历左右子树进行查找

{

temp=Search(t->lchild,str);

if(temp) //结点不空则查找

return(Search(t->lchild,str));

else

return(Search(t->rchild,str));

}

}

void Append(Tree *t) //添加成员

{

int i=0,j,parpos=1,curpos,num,end=0,count=-1;

char chi[MAX],par[MAX]; //存储输入的孩子和其双亲结点

Tree *tpar,*temp;

FILE *fp;

printf("请输入要添加的成员和其父亲，以回车分隔！\n. ");

getchar();

gets(chi);

printf(". "); //以点提示符提示继续输入

gets(par);

tpar=Search(t,par); //查找双亲结点是否存在

if(!tpar)

printf("%s 该成员不存在！\n",par);

else //存在则添加其孩子

{

temp=(Tree *)malloc(sizeof(Tree));

temp->parent=tpar;

strcpy(temp->data,chi);

temp->lchild=NULL;

temp->rchild=NULL;

if(tpar->lchild) //成员存在左孩子

{

tpar=tpar->lchild; //遍历当前成员左孩子的右子树

while(tpar->rchild) //当前结点右孩子存在

tpar=tpar->rchild; //继续遍历右孩子

tpar->rchild=temp; //将新结点添加到所有孩子之后*/

}

else //没有孩子则直接添加

tpar->lchild=temp;

fp=fopen(fname,"w"); // 以写入方式打开文件

if(fp)

{

while(strcmp(par,family[i])!=0&&family[i][0]!='#')

{

if(family[i][0]!='@')

parpos++;

i++;

}

i=0;

while(family[i][0]!='#')

{

if(family[i][0]=='@')

count++;

if(count==parpos)

curpos=i;

i++;

}

if(count

{

num=parpos-count;

for(j=i; j<=i+num; j++)

strcpy(family[j],"@\0");

strcpy(family[i+num+1],"#\0");

strcpy(family[i+num-1],chi);

end=1;

}

else

{

for(j=i; j>=curpos; j--)

strcpy(family[j+1],family[j]);

strcpy(family[curpos],chi);

}

if(end==1)

i=i+num;

for(j=0; j<=i+1; j++)

{

fputs(family[j],fp);

fputc('\n',fp);

}

fclose(fp);

cout<

}

else

cout<

}

}

void Ancestor(Tree *t) //祖先

{

printf("该家族的祖先为%s\n",t->data);

}

void AncestorPath(Tree *t) //祖先路径

{

if(t->parent==NULL) //若该成员为祖先，则直接输出

printf("%s 无祖先！\n",t->data);

else

{

printf("%s 所有祖先路径：%s",t->data,t->data);

while(t->parent!=NULL) //若当前成员的双亲不是祖先，则继续查找

{

printf(" --> %s",t->parent->data);//访问当前成员的双亲

t=t->parent;

}

printf("\n");

}

}

void Parent(Tree *t) //双亲

{

if(t->parent!=NULL) //若该成员为祖先，则无双亲

printf("%s 的双亲为%s\n",t->data,t->parent->data);

else

printf("%s 无双亲！\n",t->data);

}

void Generation(Tree *t) //确定一个成员是第几代

{

int count=1;

char str[MAX];

strcpy(str,t->data);

while(t->parent!=NULL)

{

count++;

t=t->parent;

}

printf("%s 是第%d 代！\n",str,count);

}

void Brothers(Tree *t,char str[]) //查找兄弟

{

if(t->parent!=NULL) //若该结点是祖先，则无兄弟

{

t=t->parent; //该结点的兄弟即为其双亲除该成员以外的所有孩子

if(t->lchild&&t->lchild->rchild) //当前结点的左孩子及其右孩子都存在

{

printf("%s 的所有兄弟有：",str);

t=t->lchild;

while(t) //遍历当前成员左孩子的右子树

{

if(strcmp(t->data,str)!=0) //遍历右子树，选择输出

printf("%s ",t->data); //访问当前结点

t=t->rchild;

}

printf("\n");

}

else

printf("%s 无兄弟！\n",str);

}

else

printf("%s 无兄弟！\n",str);

}

void Consin(Tree *t)

{

int flag=0;

Tree *ch=t;

Tree *temp;

if(t->parent&&t->parent->parent)//当前结点的双亲及其双亲都存在

{

t=t->parent->parent->lchild;//当前结点等于其祖先的第一个孩子

while(t) //存在则继续查找

{

if(strcmp(t->data,ch->parent->data)!=0)

{

if(t->lchild) //当前结点存在左孩子*/

{

temp=t->lchild;

while(temp) //遍历当前结点左孩子的右子树*/

{

if(strcmp(temp->data,ch->data)!=0)

{

if(!flag)

printf("%s 的所有堂兄弟有：",ch->data);

printf("%s ",temp->data);

flag=1;

}

temp=temp->rchild; //继续遍历右孩子

}

}

}

t=t->rchild; //继续遍历右孩子

}

printf("\n");

}

if(!flag)

printf("%s 无堂兄弟！\n",ch->data);

}

void Children(Tree *t) //遍历左孩子

{

if(t->lchild) // 当前结点存在左孩子

{

printf("%s 的所有孩子有：",t->data);

t=t->lchild; //遍历当前成员左孩子的右子树*/

while(t)

{

printf("%s ",t->data);

t=t->rchild;

}

printf("\n");

}

else

printf("%s 无孩子！\n",t->data);

}

/* 中序遍历一棵树*/

void InOrder(Tree *t)

{

if(t)

{

InOrder(t->lchild);

printf("%s ",t->data);

InOrder(t->rchild);

}

}

void allChildren(Tree *t) //所有后代

{

if(t->lchild) //当前结点存在左孩子

{

printf("%s 的所有子孙后代有：",t->data);

InOrder(t->lchild); //中序遍历当前结点的左右子树

printf("\n");

}

else

printf("%s 无后代！\n",t->data);

}