数据结构课程设计.docx
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数据结构课程设计
重庆科技学院
《数据结构》课程设计
报告
学院:
_电气与信息工程学院_专业班级:
计科2013-02
学生姓名:
邹东军学号:
2013440020
设计地点（单位）______计算机基础自主学习中心__
设计题目:
________图书检索系统的设计_________
完成日期：
2014年7月4日
指导教师评语:
_______________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
成绩（五级记分制）:
________________
指导教师（签字）:
______________
重庆科技学院
课程设计任务书
设计题目：
图书检索系统的设计
学生姓名
邹东军
课程名称
数据结构课程设计
专业班级
计科2013-1,2,3,4
地点
计算机基础自主学习中心
起止时间
2014.6.23-2014.7.4
设计内容及要求
内容：
现有一批图书，现在要求对该图书进行有效管理，图书信息包括：
书名，作者，出版社，出版日期，字数，价格，数量。
假定书的信息已经以一定的格式存放于一个文本文件中，要求写一程序，能读入该数据，并能进行以下操作：
按书名、出版社、出版日期、价格、字数等进行排序，并能向记录中插入新记录，删除旧记录，修改记录信息等，退出程序时能把当前图书信息以文件的形式永久保存在磁盘上。
要求：
程序中必须用到链表。
注：
在完成以上功能基础之上，如果能采用多种不同的排序算法，会适当加分。
设计参数
测试数据要求：
在文本文件中，要求如下格式的数据：
{书名，作者，出版社，出版日期，字数，价格，数量}，不能少于500条记录。
数据示例：
数据结构，严蔚敏，清华大学出版社，2007.3，250000，32，30
进度要求
2014.6.23完成任务的讲解、并接受课程设计任务，选定课程设计的题目
2014.6.24了解任务的算法、并画出算法的程序流程图，对任务的关键技术进行验证、并确定解决办法
2014.6.25–2014.6.29程序设计及编码，上机调试
2014.6.30对程序进行调试，设计测试用例进行测试
2014.6.30–2014.7.1整理课程设计的过程、并进行总结，完善程序功能
2014.7.2编写课程设计报告初稿
2013.7.3完善课程设计报告、并准备答辨
2014.7.4提交课程设计报告和程序，进行答辨
参考资料
1．严蔚敏吴伟民，数据结构，清华大学出版社，2007.3
2．程杰，大话数据结构，清华大学出版社，2011.6
3．（美）StephenPrata,CPrimerPlus中文版（第五版），人民邮电出版社，2005.2
其它
说明
1.本表应在每次实施前一周由负责教师填写二份，学院审批后交学院教务办备案，一份由负责教师留用。
2.若填写内容较多可另纸附后。
3.一题多名学生共用的，在设计内容、参数、要求等方面应有所区别。
系主任：
雷亮指导教师：
黄永文、王双明、王成敏、熊茜
2014年6月13日
摘要
进入信息化时代，传统的图书管理已经不能很好的为人们提供服务，计算机图书管理已成为必然；和人工管理图书相比，图书检索系统具有较大的优点，例如：
查找方便、检索迅速、整理方便等。
在本课程设计是正是用于图书的管理，基于数据结构中的链表对图书进行管理。
在本系统中，具有新增图书、修改图书信息、删除图书信息、查找图书、显示文件信息、根据不同的图书内容进行排序、还可将图书信息写入文件中。
在整个运行过程中，本系统运用C语言输入输出流对信息进行存储，对于图书的排序，本系统运用了冒泡排序、选择排序和简单选择排序，可以清楚地将图书信息输出到屏幕上。
关键字：
数据结构链表排序图书检索
1设计内容和要求
1.1设计系统的目的分析
本系统要求用VisualC++6.0建立一个图书检索系统，对存有图书信息的文件Book.txt进行读入，然后对图书信息进行追加、删除、修改及排序，以到达对图书进行管理的目的。
1.2系统的界面要求
本系统要求的界面简洁、美观，让人一目了然，使用起来方便。
于是软件设计要求当运行程序是首先提示用户选取服务功能，通过数字键0-6来进行选择相应的数字按钮便可以实现用户所需要的功能。
1.3功能分析
该系统用六个功能模块编写，每个模块执行不同的功能，体现了模块化设计的思想；运用一个单链表保存图书信息，然后将其用以实现追加、删除、修改、查询、显示、排序及退出功能。
1.4设计要求分析
（1）、进一步掌握数据结构程序设计的能力；
（2）、进一步理解和运用结构化程序设计的思想与方法；
（3）、初步掌握开发一个小型实用系统的基本方法；
（4）、学会调试一个较长程序的基本方法；
（5）、学会使用流程图表示算法；
（6）、根据题目要求，运用所学知识，完成设计和实现工作，并按要求撰写课题设计报告。
1.5系统的数据结构分析
本系统使用链表将文件信息存储在内存上，运用文件输入输出流对文件进行读入和写入。
在系统运行时，系统自动将文件存储到链表中，供用户根据系统菜单提示进行操作；系统关闭时，系统将链表中的信息自动写入文件，且再次打开文件不会消失。
2概要设计
2.1界面设计
（1）、主界面设计：
用户只需根据屏幕提示输入数字键，系统就会执行相应的命令并实现功能，界面效果如图2-1。
图2-1主界面功能图
（2）、追加记录界面设计：
用户在主界面选取“追加记录“功能后，系统将显示”请输入书名“进行提示，当输入书名后系统判断是否已存在输入的图书信息，没有则提示输入其他信息，如图2-2。
如果已有输入的记录，则提示已有记录，不能添加。
图2-2追加记录界面图
（3）、删除记录界面设计：
删除界面要求用户选择删除的类型（如图2-3）并进行相应操作，输入信息后跟追加记录一样自动判断是有已有记录，如有则提示“删除成功“，没有则提示不能删除。
图2-3删除界面图
（4）、修改记录界面设计：
根据用户选择的操作按钮进行操作，自动检测是否有输入的记录，如图2-4.
图2-4修改记录界面图
（5）记录排序界面设计：
当用户选择记录排序功能按钮后，界面（如图2-5）所示，运用8个数字按钮提示用户操作，系统根据用户选择的数字按钮对书名、作者、出版社、出版日期、字数、价格、数量进行排序。
图2-5记录排序界面图
（6）显示文件信息界面：
当用户要查看文件中的所有信息时，在主界面选择显示信息后，系统自动显示输出存储在链表中的信息，如图2-6.
图2-6显示文件信息图
2.2数据结构的设计
（1）、系统中使用了自定义结构体和结构体指针，如：
typedefstructBNode
{
charname[30];//书名
charwritter[10];//作者
charpublish[30];//出版社
intdate;//出版日期
longword;//字数
doubleprice;//价格
intnumber;//数量
structBNode*next;//指针
}BNode,*LinkList;
用于对链表操作，文件的读写。
在程序中还使用了exit（）、strcmp（）、strcpy（）、fprintf（）、fclose（）等库函数。
（2）、程序中使用的头文件
#include“Mydefine.h”
#include“LinkLise.h”
#include
#include
#include
其中：
“Mydfine.h”、“LinkList.h>为自定义头文件。
（3）、自定义函数
voidmenu（）;//显示界面
StatusInitList（LinkList&L）;//初始化链表
StatusReadList（LinkList&L）;//读取文件数据
voidInsertList（LinkList&L）;//插入新纪录
voidSearchList（LinkList&L）;//查找图书信息
voidDeleteList（LinkList&L）;//删除记录
voidReviseList（LinkList&L）;//修改记录
voidSortList（LinkList&L）;//记录排序
voidBubbleSort（LinkList&L,intm）;//冒泡排序
voidSelectSort（LinkList&L）;//选择排序
voidInsertSort（LinkList&L,intm）;//直接插入排序
voidShow（LinkListL）;//将链表的数据域输出到屏幕
voidSwap（LinkList&a,LinkList&b）;//交换链表结点
voidOutToFile（LinkList&L）;//更新文件
voidDestoryList（LinkList&L）;//销毁链表
（4）、界面分析
本系统中采用的是文件的标准输入输出流，只需将字符显示到屏幕上即可，具体代码如图所示：
voidmenu（）
{
printf（"*******************\n"）;
printf（"*欢迎使用图书检索系统*\n"）;
printf（**\n"）;
printf（"*菜单选项*\n"）;
printf（"**\n"）;
printf（"*1、追加记录*\n"）;
printf（"**\n"）;
printf（"*2、删除记录*\n"）;
printf（"**\n"）;
printf（"*3、修改记录*\n"）;
printf（"**\n"）;
printf（"*4、记录排序*\n"）;
printf（"**\n"）;
printf（"*5、查找图书*\n"）;
printf（"**\n"）;
printf（"*6、显示信息*\n"）;
printf（"**\n"）;
printf（"*0、退出系统*\n"）;
printf（"**\n"）;
printf（"*******************\n"）;
}
（5）、文件保存方法
本系统中运用的是C语言中的文件输入输出流，打开文件运用的是fopen函数，其中fopen函数中的参数为文件路径名和文件打开方式，其中需注意的是系统中运用了较多类型的输入输出流，如：
fscanf（）、fprintf（）、fclose（），其中代表的意思如下：
fscanf（）:
读入文件。
fprintf（）:
写入文件。
fclose（）:
关闭文件。
2.3总体功能设计分析
根据对系统的功能分析，在此系统中必须要有以下功能：
追加图书、修改图书、删除图书、查找图书、排序功能（其中包括价格排序、书名排序、字数排序、出版日期排序、出版社排序）、显示书库、退出功能。
其此功能分析有以下总功能图2-7和主程序流程图2-8：
退出
图2-7系统总体功能
选取功能按钮
主程序流程图：
yes
输入choice
yes
2-8主程序流程图
主函数程序设计：
调用初始化函数InitList（）对结构体指针typedefstructBNode进行链表的初始化。
然后调用主界面函数menu（）提示用户选取服务功能，最后根据用户输入的选项进行调用函数来实现其需要的功能。
3功能模块流程图
3.1追加记录InsertList（）函数模块
yes
图3-1追加记录模块流程图
追加记录InsertList（）函数设计：
追加记录函数通过查找链表判断链表中是否有输入的记录，有则提示不能插入，没有则提示用户输入图书的其他信息，并将信息存储到链尾；最后将输入的信息保存到磁盘上。
3.2删除记录DeleteList（ ）函数模块
开始
输入删除类型并判断类型
P->next!
=NULL
yes
P=p->next
比较输入类型
是否存在
no
yes
no
删除节点
no
flag==1
yes
不能删除
写入文件
结束
图3-2删除模块流程图
删除模块DeleteList（）函数设计：
当用户在功能选项中选择删除时，主函数调用DeleteList（）函数，系统提示输入要删除的图书，然后查找图书信息，当发现时，删除图书；最后调用OutToFlie（）函数更新文件。
没有则提示不能删除并提示是否继续或者返回。
3.3查询图书模块SearchList（）函数模块
开始
输入查询类型
P!
=NULL
no
yes
no
判断是否有记录
yes
在频幕上输出查询的信息
yes
p=p->next
结束
图3-3查询图书模块流程图
查询图书模块SearchList（）函数设计：
根据用户选取的功能，主函数调用
SearchList（）函数，系统自动判断链表中是否有输入的记录，有则函数依次输出跟输入信息相关的所有记录；没有则提示用户没有查找到图书信息。
3.4修改图书模块ReviseList（）函数模块
开始
输入要修改的图书名
no
no
判断是否有记录
P!
=NULL
yes
结束
flag=1;beak;
break;
没有记录
修改成功
更新文件
图3-4修改模块流程图
修改图书模块ReviseList（）函数设计：
根据用户选择的功能查找链表中是否有输入的书名，有则提示修改类型，并根据选择的数字提示用户输入要更改的新的内容；没有则提示用户是否继续还是返回，继续的话进行上一步操作，返回则返回主界面。
3.5冒泡排序BubbleSort（）函数模块
结束
no
no
no
图3-5冒泡排序函数流程图
冒泡排序BubbleSort（）函数设计：
本函数是在选择记录排序功能后，函数运用指针来比较前后两个数据的大小，把大的放倒后面，进行一次排序后，数据最大的将被调到最后，当指针指向链表最后一个节点时，排序完成。
3.6选择排序SeleteList（）函数模块模块
开始
p=L->next;
P!
=NULL
no
yes
yes
no
q=p->next;min=p
q=p->next;min=p
q=p->next;min=p
比较大小
q!
=NULL
no
yes
交换min，p的数据域
p=p->next;
Show（L）;
结束
图3-6选择排序函数流程图
选择排序SeleteList（）函数设计：
本函数是在选择记录排序功能后，函数运用指针来找到链表中某关键字的最小的数据，并把数据调到未排完序记录最前，这样一直循环，当指针指向链表最后一个节点时，排序完成。
3.7直接插入排序InsertSort（）函数模块
no
yes
图3-7直接插入排序函数图
直接插入排序InsertSort（）函数设计：
本函数是通过运用指针，将指针指向的第一个结点看做有序，其后的看做无序，通过指针从无序序列中找出最小的插入到有序序列中，当指针指向第链表最后一个时，排序完成。
4系统代码分析与测试
本程序的主要核心模块是追加记录、删除记录、修改记录、记录排序、查找图书、显示信息六个功能模块。
核心模块为InsertList（）函数、DeleteList（）函数、ReviseList（）函数、SortList（）函数、SearchList（）函数和Show（）函数。
4.1追加记录模块
voidInsertList（LinkList&L）{
p=L;
while（p->next!
=NULL）
{
p=p->next;
}
s=（BNode*）malloc（sizeof（BNode））;
if（s==NULL）
{
printf（"动态申请失败!
"）;
}
printf（"请输入书名:
"）;scanf（"%s",&s->name）;
q=L;
while（q!
=NULL）
{
if（strcmp（s->name,q->name）==0）
{
flag=1;break;
}
q=q->next;
}
if（flag==0）
{
printf（"请输入作者:
"）;scanf（"%s",&s->writter）;
printf（"请输入出版社:
"）;scanf（"%s",&s->publish）;
printf（"请输入出版日期:
"）;scanf（"%d",&s->date）;
while（s->date<100001||s->date>201407）
{
printf（"输入不合法，请重新输入（100001≤日期≤201407:
"）;
fflush（stdin）;scanf（"%d",&s->date）;
}
printf（"请输入字数:
"）;scanf（"%ld",&s->word）;
while（s->word<10000||s->word>1000000）
{
printf（"输入不合法，请重新输入（10000≤数量≤1000000:
"）;
fflush（stdin）;scanf（"%d",&s->word）;
}
printf（"请输入价格:
"）;scanf（"%lf",&s->price）;
while（s->price<=0||s->price>='a'&&s->price<='z'）
{
printf（"输入不合法，请重新输入（价格＞0）:
"）;
fflush（stdin）;scanf（"%d",&s->price）;
}
printf（"请输入数量:
"）;scanf（"%d",&s->number）;
while（s->number<=0）
{
printf（"输入不合法，请重新输入（数量＞0）:
"）;
fflush（stdin）;
scanf（"%d",&s->number）;
}
s->next=p->next;p->next=s;
OutToFile（L）;//写入文件
system（"cls"）;
}
}
本函数模块运用动态申请存储空间，当用户输入图书名时系统自行判断链表中是否已有该记录，没有则提示输入作者、出版社、出版日期、字数、价格、数量六个关键字信息，并将信息写入到数据库，有则提示不能添加信息。
4.2删除记录模块
voidDeleteList（LinkList&L）{
p=L;
while（p->next!
=NULL）
{
if（strcmp（p->next->name,a）==0||strcmp（p->next->writter,a）==0,||strcmp（p->next->publish,a）==0）
{
flag=1;s=p->next;
if（s!
=NULL）
{
p->next=s->next;free（s）;
}
else
{
p->next=s;
}
}
elseif（p->next==NULL）
{
break;
}
else
{
p=p->next;
}
}
if（flag==1）
{
OutToFile（L）;
system（"cls"）;
}
}
删除记录模块跟追加记录的基本代码一样，所以上面的代码只列出了主要代码。
删除模块首先提示输入要删除的类型，系统根据输入的数字键提示输入要删除的信息，然后自动判断链表中是否有该记录，没有则提示不能删除，有则自动删除并输出删除成功；最后提示用户选择继续或返回。
4.3修改记录模块
voidReviseList（LinkList&L）｛
LinkListp;
chara[30];
intm,n,flag=0;
printf（"请输入要修改记录的图书书名:
"）;
scanf（"%s",&a）;
system（"cls"）;
p=L->next;
while（p!
=NULL）
{
if（strcmp（p->name,a）==0）
{
flag=1;//用于标记是否查找到记录
break;
}
p=p->next;
}
if（flag==1）
{
//提示输入新的书名、作者等其他关键字信息
｝
}
本函数模块首先要求用户输入一个要修改的图书名，系统检索链表中是否有该图书，有则提示选择修改类型，然后屏幕输出选择的关键字提示，用户输入关键字，系统将原
有的关键字值改为新输入的关键字值；没有则屏幕显示不能修改。
4.4记录排序模块
记录排序模块是记录排序函数SortList（）函数调用三个不同的排序算法完成的，下面将分别对三个排序核心算法进行分析。
（1）、冒泡排序算法分析
voidBubbleSort（LinkList&L,intm）
{
LinkListp=NULL,q=NULL,s=NULL,p1=NULL;
p=L->next;
while（p!
=NULL）
{
q=L;
s=L->next;
while（s->next!
=NULL）
{//作者排序
if（m==2&&strcmp（q->next->writter,s->next->writter）==1）
{
//交换指针，以达到排序目地
q->next=s->next;
p1=s->next;
s->next=s->n
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