数据结构课程设计模板.docx
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数据结构课程设计模板
数据结构课程设计
图书馆管理基本业务模拟
学生姓名：
学号：
指导教师：
完成日期：
目录
1设计任务书3
1.1题目与要求3
1.2设计知识点3
1.3输入输出分析3
1.4测试数据分析3
2概要设计4
2.1结构体类型及函数声明4
2.2主程序流程5
2.3模块流程说明5
3详细设计8
3.1数据类型实现8
3.2程序伪码9
4调试分析17
4.1问题分析与回顾17
4.2算法时空分析18
4.3算法改进18
4.4经验和体会18
5测试结果19
参考文献（要求不少于10篇）22
1设计任务书
1.1题目与要求
题目：
编写程序实现图书馆管理业务的模拟。
要求：
书的登记内容包括书号、书名、著作者、出版社、现存量和库存量。
并且按书号建立索引表以提高索引效率。
程序要能够实现一下功能：
a.采编入库：
新购一本书，确定书号后，则登记到图书账目中，如果表中以有，则只将库存增加。
b.借阅：
如果书的库存量大于0，则借出一本书，登记借阅者的借书证号和归还日期，改变现存量。
C.归还：
注销对借阅者的登记，改变书的现存量。
1.2知识点
系统时间函数、系统调用库函数、索引表建立、文件、结构体、指针、链表、数组、循环语句、选择语句、输入输出控制、宏定义、自定义类型等。
1.3输入输出分析
（1）普通输入
对于书籍内容登记及读者信息宜采用结构体进行存储，其中的具体单项信息则采用字符数组或整形变量直接存续，考虑到书籍及读者信息的具体内容，字符数组长度为20较为合适。
（2）对话式输入
为便于转换及比较，对话式输入采用字符数组进行存储.为保障程序的健壮性，同时限制对话式输入的格式，对于非法的会话式输入则提示用户操作失败的原因；此外为保障用户在任意一步回话操作中都能任意退出，在程序中设计一“特殊按键”，当输入时，则程序返回上一层。
（3）程序输出
对于书籍信息及读者借阅信息的显示，考虑到美观及直观的因素，则采用表格的形式进行显示；此外对于借书及还书过程中，为保障操作无误，则在用户选择后，对用户的操作进行输出，并请用户进行确认；在对话式输入中，对于非法输入，程序显示的提示信息采用下划线进行强调，以引起用户的注意。
1.4测试数据分析
书籍登记入库操作中如果书籍登录号超过六位则应提示”格式错误”；如果书号或书名已存在，则应提示”书籍已存在”。
如果操作正确，则提示“书籍已登记入库”。
在书刊检索中，如果书刊存在则应显示书籍信息，如果不存在则应提示“书籍不存在”。
在读者信息登记操作中，如果读者以存在，则应提示”读者已存在”.否则，提示“成功添加读者”。
在读者登录过程中，如果读者信息错误，则提示“用户名或密码错误”，否则登录操作。
借书还书中的输出类似于检索中的提示。
2概要设计
2.1结构体类型及函数声明
（1）结构体
图书信息结构体类型 BOOK
读者信息结构体类型 READER
日期结构体类型 DATE
索引项结构体类型 IDXTYPE
索引表结构体类型 ISXLIST
（2）函数声明
intInfo_show（BOOK*p,intn）//书籍信息显示函数
intBSave（BOOK*L）//书籍信息导出函数
intBLoad（BOOK*L）//书籍信息导入函数
intBOOK_SORT（BOOK*B,BOOK*P）//按照书号排序函数
intStore_in_lib（BOOK*B）//书籍登记入库函数
intRSave（READER*R）//读者信息导出函数
intRLoad（READER*R）//读者信息导入函数
READER*Search_r（READER*R,READERT）//查找读者函数
BOOK*Search_writer（BOOK*B）//按作者查找函数
BOOK*Search_name（BOOK*B,intn）//按书名查找函数
IDX_LIST*IDX_FORM（BOOK*B）//索引表生成函数
BOOK*Search_num（BOOK*B,intn）//按书号查找函数
intSearch_menu（BOOK*B）//书籍检索菜单
intIf_stop（DATE*time）//判断时间循环是否停止函数
DATE*RTIME（）//还书日期函数
intLend（READER*tp,BOOK*B）//借书函数
intReturn（READER*tp,BOOK*B）//还书模块
intLog_menu（READER*R,READER*tp,BOOK*B）//读者登录函数
intLog_in（READER*R,BOOK*B）//读者登录模块
READER*REA_SORT（READER*R,READER*p）//读者排序函数
intTEACHER_LOG（）//管理员登录函数
intREA_INSERT（READER*R）//读者信息插入函数
intTeacher（READER*R）//管理员登录主调函数
intLibrary_menu（void）//管理函数主菜单
intWELCOME（）//系统欢迎菜单
intShow_all（BOOK*B）//藏书一览函数
intCHOICE（BOOK*B,READER*R）//函数主调菜单
2.2主程序流程
（1）主程序调用模块图
主程序利用switch（）语句实现各个模块的调用，主函数调用如图1所示。
图1主程序调用模块图
2.3模块流程说明
主函数对各主要模块进行调用，各个主要模块又分别调用其他子模块。
下面用简要流程图对各主要模块进行说明。
（1）登记入库主模块
如图2所示，为登记入库模块。
先通过键盘读取书记信息，再调用Info_show（）函数显示该书籍信息，用户确认信息无误，调用Store_in_lib函数登记入库，如用户不希望此次操作，则放弃退出，返回上级目录。
图2登记入库模块
（2）用户登录主模块
如图3所示为用户登录流程图。
录入借书号及密码，判断合法则登陆，否则结束。
图3用户登录模块
（3）书刊检索主模块
如图4为书刊检索流程图。
首先录入读者需要按照哪种方式进行检索，系统判断检索方式，调用相应的函数查找，并返回检索的结果。
图4书刊检索主模块
（4）管理员登录模块
如图5所示为管理员登陆流程图。
首选录入管理员账号及密码，系统调用TEACHER_LOG（）函数，判断账号的合法性，如合法，管理员履行管理功能，不合法提示错误，退出。
图5管理员登录模块
3详细设计
3.1数据类型实现
图书信息结构体
typedefstructBOOK_INFO
{
charB_num[20];
charB_name[20];
charB_writer[20];
charB_publer[20];
charB_ptime[20];
intNow_store;
intTotal_store;
structBOOK_INFO*next;
}BOOK;
读者信息结构体
typedefstructREADER
{
charRea_name[20];
charRea_code[20];
charRea_num[20];
charBOOKlenb[5];
DATERtime[5];
structREADER*next;
}READER;
还书日期结构体
typedefstruct{
intyear;
intmonth;
intday;
}DATE;
索引表结构体
Typedefstruct{
IDXTYPEidxterm[100];
intlen;
}IDX_LIST;
索引项结构体
typedefstructIDX_TERM{
charnum[8];
intlen;
BOOK*P;
}IDXTYPE;
3.2程序代码
intY_N（）
//根据读取的字符给flag赋不同值，并返回flag的值
｛
scanf（ch）;
if（ch[0]=='Y'||ch[0]=='y'）flag=1;if（ch[0]!
='y'&&ch[0]!
='Y'&&ch[0]!
='n'&&ch[0]!
='N'）
flag=0;
if（ch[0]=='N'||ch[0]=='n'）flag=-1;
｝
intStore_in_lib（BOOK*B）
//读取书籍信息并经用户确认后插入书籍链表B中
{
q=B;
do
{
if（!
（tp=（BOOK*）malloc（sizeof（BOOK））））
returnerror;
*tp=NULB;//所用信息都为空的书籍宏定义
do{
scanf（tp->B_num）;
}while（strlen（tp->B_num）!
=6）;for（exit=B->next;exit&&strcmp（exit->B_num,tp->B_num）;exit=exit->next）;//判断书号是否已经存在
if（!
exit）
{
scanf（tp->B_name）;for（exit=B->next;exit&&strcmp（exit->B_name,tp->B_name）;exit=exit->next）;//判断书是否已经存在
if（exit）
{
exit->Now_store++;
exit->Total_store++;
}
}
else
{
scanf（tp）;
tp->next=NULL;
Info_show（tp,0）;
do//确认是否登记入库
{
Flag=Y_N（）;
}while（!
flag）;
if（flag==1）BOOK_SORT（B,tp）;//插入链表
if（flag==-1）free（tp）;//释放空间
}
}
do//确认是否继续
{
flag=Y_N（）;
}while（!
flag）;
}while（flag==1）;
return0;}
BOOK*Search_writer（BOOK*B）
//从键盘读取著作者的名字，在书籍链表中查找，如果存在则返回满足//条件的指针，否则返回空指针
{
scanf（writer）;
p=B->next;
while（p）
{
if（!
（strcmp（p->B_writer,writer）））
break;
p=p->next;
}
if（p）
Info_show（p,0）;
returnp;
}
BOOK*Search_name（BOOK*B）
//从键盘读取书籍名称，如果书籍存在，则返回书记信息指针，否则返//回空指针
{
scanf（name）;
p=B;
while（p）
{
if（!
（strcmp（p->B_name,name）））
break;
p=p->next;
}
if（p）
{p->next=NULL;
Info_show（p,0）;
}
returnp;
}
IDX_LIST*IDX_FORM（BOOK*B）
//根据书籍信息链表B建立书号索引表，并返回索引表的头指针
{
if（!
（List=（IDX_LIST*）malloc（sizeof（IDX_LIST））））
returnNULL;
List->len=0;
List->idxterm[0].len=0;//初始化
tp=B->next;
if（tp）
{
do{
if（i==0&&List->idxterm[0].len==0）
{
strcpy（List->idxterm[i].num,tp->B_num）;
memcpy（flag,tp->B_num,2）;
List->idxterm[i].len=1;
List->len=1;
tp=tp->next;
continue;
}//将第一本书的书号做为索引表的第一项并以第一项//的前两个字符作为关键字
memcpy（temp,tp->B_num,2）;//将tp->B_num的前两个字符赋值//给temp
if（strcmp（flag,temp））
{
i++;
strcpy（List->idxterm[i].num,tp->B_num）;
memcpy（flag,tp->B_num,2）;
List->idxterm[i].len=1;
}//增加新的索引项
else
List->idxterm[i].len++;//记录关键字相同的数量
List->len=i+1;
tp=tp->next;
}while（tp）;
}
returnList;
}
BOOK*Search_num（BOOK*B,intn）
//根据书号查找书籍，如果找到则返回书籍指针，并使书籍的现存量n;
//否则返回空指针
{
BOOK*tp;
inti,j,Len=0,flag=0;
charnum[8];
IDX_LIST*IList;
if（!
（IList=（IDX_LIST*）malloc（sizeof（IDX_LIST））））
returnNULL;
IList->len=0;
tp=B->next;
if（tp）
IList=IDX_FORM（B）;
else
{
tp=NULL;
returntp;
}
scanf（num）;
for（i=0;ilen&&!
flag;i++）
{
if（strcmp（num,IList->idxterm[0].num）<0）//如果小于第一项索//引项则书籍不存在
{
tp=NULL;
returntp;
}
elseif（strcmp（num,IList->idxterm[i+1].num）<0||i==IList->len-1）//比较与索引表下一项的大小
{
for（j=0;jLen+=IList->idxterm[j].len;//计算指针移动的次数
for（j=1;j<=Len;j++）
tp=tp->next;//移动指针
for（j=1;j<=IList->idxterm[i].len;j++）
{
if（!
strcmp（tp->B_num,num））
{
if（!
（n<0&&（tp->Now_store==0）））
tp->Now_store+=n;//根据主调函数改变现存量
flag=1;
break;
}
tp=tp->next;
}
if（j-1==IList->idxterm[i].len&&!
flag）//没找到
{
tp=NULL;
returntp;
}
}
}
returntp;}
intSearch_menu（BOOK*B）
//根据用户的选择对书籍信息链表B进行不同方式的查找
{
do
{
scanf（ch）;
op=atoi（ch）;
}while（op<1||op>3）;
switch（op）
{
case1：
Search_num（B,0）;break;
case2：
Search_name（B）;break;
case3：
Search_writer（B）;break;
}
return0;
}
intIf_stop（DATE*time）
//判断时间time是否符合实际
{
if（time->month==4||time->month==6||time->month==9||time->month==11）
{
if（time->day<=30）
return0;
}
else
{
if（（!
（time->year%4）&&（time->year%100））||
!
（time->year%400））
num=29;
else
num=28;//判断2月的天数
if（time->month==2&&time->day<=num）
return0;
elseif（time->day<=31）
return0;
}
return1;
}
DATE*RTIME（）
//计算机还书日期，放回日期结构体类型的指针
{
time_tnowtime;
structtm*timeinfo;
DATE*rtime;
rtime=（DATE*）malloc（sizeof（DATE））;
time（&nowtime）;
timeinfo=localtime（&nowtime）;
y=timeinfo->tm_year+1900;
m=timeinfo->tm_mon+1;
d=timeinfo->tm_mday;
rtime->year=y;
rtime->month=m;
rtime->day=d;
rtime->day+=60;
do
{
switch（rtime->month）
{
case4：
case6：
case9：
case11：
if（rtime->day>30）
{
rtime->month++;
rtime->day-=30;
}
break;
case2：
if（（!
（rtime->year%4）&&（rtime->year%100））
||!
（rtime->year%400））
num=29;
elsenum=28;
if（rtime->day>num）
{
rtime->month++;
rtime->day-=num;
}
break;
default：
if（rtime->day>31）
{
rtime->month++;
rtime->day-=31;
}
}
if（rtime->month>12）
{
rtime->year++;
rtime->month-=12;
}
}while（If_stop（rtime））;
returnrtime;
}
intLend（READER*tp,BOOK*B）
//在图书链表B中查找用户的书籍，找到后将书籍登记到读者tp名下
//并将书籍存量减一
{
BOOK*btp=NULL;
inti=0;
while（strcmp（tp->lenb[i].B_num,"NUL"）&&i<5）
i++;
if（i==5）return0;//判断是否达到借书上限
btp=Search_num（B,-1）;
if（btp）
{
if（btp->Now_store!
=0）
{
tp->lenb[i]=*btp;
tp->Rtime[i]=*RTIME（）;
}
}
return0;
}
intReturn（READER*tp,BOOK*B）
//在图书链表B中查找用户的书籍，找到后将书籍从读者tp名下删除
//并将书籍存量减一
{
inti=0;
BOOK*p;
p=Search_num（B,1）;
while（strcmp（p->B_num,tp->lenb[i].B_num））
i++;
if（i<4）
{
for（;i<4;i++）
{
tp->lenb[i]=tp->lenb[i+1];
tp->Rtime[i]=tp->Rtime[i+1];
}
}
tp->lenb[4]=NULB;
return0;
}
READER*REA_SORT（READER*R,READER*p）
{
READER*tp;
tp=R;
while（tp->next）
{
if（strcmp（p->Rea_num,tp->next->Rea_num）<0）
break;
tp=tp->next;
}
returntp;
}
intTEACHER_LOG（）
//教师登录验证，通过则返回0，否则返回1
{
scanf（name）;
scanf（code）;
if（!
strcmp（name,"李云高"）&&!
strcmp（code,"121513"））
return0;
else
return1;
}
intREA_INSERT（READER*R）
//从键盘录入读者信息，并以指针存放，经用户确认后插入读者信息链//表R中
{
do
{
p=R;
while（p->next）
{
p=p->next;
}
if（!
（tp=（READER*）malloc（sizeof（READER））））
returnerror;
scanf（tp）;
tp->next=NULL;
p=REA_SORT（R,tp）;
tp->next=p->next;
p->next=tp;
do
{
flag=Y_N（）;
}while（!
flag）;
}while（flag==1）;
return0
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