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

（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：

根据指定图书个数，逐个输入图书信息；
逐个显示图书表中所有图书的相关信息；
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；
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；
能统计表中图书个数；
实现图书信息表的图书去重；
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；
图书信息表按指定条件进行批量修改；
利用快速排序按照图书价格降序排序；
实现最贵图书的查找

（二）实验目的

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
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。
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。
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

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9787302203513 模式识别与智能计算 26.00

9787810827430 工业计算机控制技术——原理与应用 29.00

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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

9787810827430 工业计算机控制技术——原理与应用 31.90

9787811234923 操作系统教程 35.20

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：

9787302219972 数据挖掘与机器学习 35.20

9787811234923 操作系统教程 35.20

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

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：

9787302265436 计算机导论实验指导 18.00

输出样例：

9787302257646 程序设计基础 30.00

9787302265436 计算机导论实验指导 18.00

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

9787810827430 工业计算机控制技术——原理与应用 31.90

9787811234923 操作系统教程 35.20

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;}elsebreak;}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