问题描述
读取给定的图书文件book.txt中的信息(book.txt中部分图书信息如下图所示),完成一个图书信息管理系统,该系统的各个功能模块要求利用菜单选项进行选择。
系统功能要求
图书浏览
读取book.txt中的文件信息并依次输出所有图书信息(书号、书名、价格),包括文件前两行的标题说明信息。
图书统计
统计book.txt中的图书总数n并输出。
图书插入
根据指定的位置i(1≤i≤n+1)和给定的一本图书信息,将该图书插入到位置i,并将变化后的图书信息回写到book.txt。
图书删除
根据指定的位置i(1≤i≤n),删除该位置上的图书信息,并将变化后的图书信息回写到book.txt。
图书查找
① 按位置进行查找:根据输入的位置i(1≤i≤n),查找位置i上的图书信息并输出;
② 按书名进行查找:根据输入的书名,查找该图书的信息并输出(如果有多本,则全部输出)。
价格更新
将价格小于45元的图书价格提高20%,价格大于等于45元的图书价格提高10%,将修改后的图书信息重新写入新文件book-newprice.txt中。
价格排序
按图书价格升序排序,将排序后的图书信息重新写入新文件book-newsort.txt中。
逆序存储
将book.txt中的全部图书逆序存储(即最后一本置于原第一本位置)写入新文件book-newinverse.txt中。
【数据结构要求】
图书数据类型的定义需要采用数据结构教材(参考文献[1])24页中的顺序表类型定义方式,如下所示。
算法实现要求
正确性
在合理的数据输入下,能够在有限的运行时间内得到正确的结果。
可读性
程序结构清晰,易于理解,程序要求具有规范的缩进格式,关键语句添加适当的注释,变量或函数名等标识符按照见名知义的原则命名。
健壮性
当输入的数据非法时,能适当地做出正确反应或进行相应处理,而不会产生一些莫名其妙的输出结果。例如,查找不到时给出"图书不存在,查找失败"的提示,插入或删除位置非法时给出"指定位置非法"的提示等。
高效性
分析每个算法的时间复杂度和空间复杂度,并确保时间高效和空间高效。
任务选做要求
基于链式存储结构实现上述所有功能,即将图书数据类型的定义改为数据结构教材(参考文献[1])29页中的链表类型定义方式,如下所示。
具体实现时需要将上述定义中的ElemType改为如下定义的Book类型取可,即每一本图书作为链表的一个结点。
cpp
typedef struct //图书信息定义
{
char no[20]; //图书ISBN
char name[50]; //图书名字
float price; //图书价格
} Book;
参考文献
[1] 严蔚敏, 李冬梅, 吴伟民.数据结构(C语言版)(第2版)双色版.人民邮电出版社, 2021.
[2] 李冬梅, 田紫微.数据结构习题解析与实验指导(第2版).人民邮电出版社, 2022.
[3] C语言教程. https://www.runoob.com/cprogramming/c-tutorial.html.
以下是笔者在同目录下文件 book.txt 生成的随机数据,便于调试
txt
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完整 c o d e code code
cpp
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <time.h>
#include <windows.h>
#include <stdlib.h>
#define cls system("cls")
#define endl puts("")
#define title(x) printf("========%s========\n", x)
#define DIR "./book.txt"
#define DIR_NewPrice "./book-newprice.txt"
#define DIR_Inverse "./book-newinverse.txt"
#define DIR_Sort "./book-newsort.txt"
typedef struct {
char no[20], name[50];
float price;
} Book;
typedef struct LNode {
Book data;
struct LNode* next;
} *LinkList;
LinkList InitList();
int Read(LinkList L, int Type); // Type = 0 头插法, Type = 1 尾插法
void Write(LinkList L, int Type); // 写入文件
// Type = 0 代表源文件
// Type = 1 代表逆序存储的文件
// Type = 2 代表存储更新的价格
// Type = 3 代表存储按价格顺序的文件
void StoreInverse(LinkList L); // 逆序存储
void Output(LinkList L, int count); // 所有图书输出到屏幕
int Add(LinkList L, int count); // 新增图书
int Erase(LinkList L, int count); // 移除图书
int SearchByID(LinkList L, int count); // 按索引搜索
int SearchByName(LinkList L, int count); // 按书名搜索
void Search(LinkList L, int count); // 搜索
void Update(LinkList L); // 更新书的价格
void Edit(LinkList L, int count); // 图书管理
void Sort(LinkList L, int count); // 按价格排序
void CannotOpenFile(); // 报错:无法打开文件
void CannotCloseFile(); // 报错:无法关闭文件
void CannotAllocateMemory(); // 报错:无法分配内存
int main(void) {
while (true) {
LinkList L = InitList();
int count = Read(L, 1);
if (count == -1) return 0;
int op;
do {
cls;
title(" 安徽工业大学图书馆计算机图书采购管理系统 ");
endl;
puts("\t\t0 > 退出系统");
puts("\t\t1 > 图书列表");
puts("\t\t2 > 图书管理");
puts("\t\t3 > 查找图书");
puts("\t\t4 > 逆序存储");
puts("\t\t5 > 价格升序");
endl;
title("==========================================");
scanf("%d", &op);
} while (op < 0 || op > 6);
switch (op) {
case 0: // 退出系统
cls;
title(" 安徽工业大学图书馆计算机图书采购管理系统 ");
endl;
puts("\t\t\t已退出系统");
endl;
title("==========================================");
return 0;
break;
case 1: // 图书列表
Output(L, count);
puts("输入任意并回车返回主界面");
int op;
scanf("%d", &op);
break;
case 2: // 图书管理
Edit(L, count);
break;
case 3: // 查找图书
Search(L, count);
break;
case 4: // 逆序存储
StoreInverse(L);
break;
case 5: // 按价格升序
Sort(L, count);
break;
}
}
return 0;
}
void CannotOpenFile() {
cls;
title(" 安徽工业大学图书馆计算机图书采购管理系统 ");
endl;
puts("\t\t无法打开文件!");
endl;
title("==========================================");
Sleep(1000);
}
void CannotCloseFile() {
cls;
title(" 安徽工业大学图书馆计算机图书采购管理系统 ");
endl;
puts("\t\t无法关闭文件!");
endl;
title("==========================================");
Sleep(1000);
}
void CannotAllocateMemory() {
cls;
title(" 安徽工业大学图书馆计算机图书采购管理系统 ");
endl;
puts("\t\t无法分配内存!");
endl;
title("==========================================");
Sleep(1000);
}
LinkList InitList() {
LinkList L = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));
if (L == NULL) {
CannotAllocateMemory();
exit(-1);
}
L->next = NULL;
return L;
}
int Read(LinkList L, int Type) {
FILE* fpRead;
if ((fpRead = fopen(DIR, "r")) == NULL) {
CannotOpenFile();
fclose(fpRead);
exit(-1);
}
LinkList last;
if (Type == 1) last = L; // 尾插法记录末节点
int count = 0;
while (!feof(fpRead)) {
count ++;
LinkList elem = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));
fscanf(fpRead, "%s%s%f\n", elem->data.no, elem->data.name, &elem->data.price);
if (!Type) { // 头插法
elem->next = L->next;
L->next = elem;
} else { // 尾插法
last->next = elem;
elem->next = NULL;
last = elem;
}
}
if (fclose(fpRead)) {
CannotCloseFile();
exit(-1);
}
return count;
}
void Write(LinkList L, int Type) {
FILE* fpWrite;
if (Type == 0) fpWrite = fopen(DIR, "w");
else if (Type == 1) fpWrite = fopen(DIR_Inverse, "w");
else if (Type == 2) fpWrite = fopen(DIR_NewPrice, "w");
else fpWrite = fopen(DIR_Sort, "w");
if (fpWrite == NULL) {
CannotOpenFile();
exit(-1);
}
for (LinkList elem = L->next; elem != NULL; elem = elem->next) {
float Now = elem->data.price;
if (Type == 2) {
if (Now < 45) Now *= 1.2;
else Now *= 1.1;
}
fprintf(fpWrite, "%s %s %.2f\n", elem->data.no, elem->data.name, Now);
}
if (fclose(fpWrite)) {
CannotCloseFile();
exit(-1);
}
}
void StoreInverse(LinkList L) {
LinkList L2 = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));
L2->next = NULL;
Read(L2, 0);
Write(L2, 1);
cls;
title(" 安徽工业大学图书馆计算机图书采购管理系统 ");
endl;
puts("\t\t已完成逆序存储");
endl;
title("==========================================");
Sleep(1000);
}
void Output(LinkList L, int count) {
cls;
title(" 安徽工业大学图书馆计算机图书采购管理系统 ");
endl;
printf("一共索引到 %d 条图书记录\n", count);
endl;
puts("索引 \tISBN\t\t书名\t\t定价");
int cnt = 1;
for (LinkList elem = L->next; elem != NULL; elem = elem->next, cnt ++) {
printf("%2d %s %-18s %5.2lf\n", cnt, elem->data.no, elem->data.name, elem->data.price);
}
endl;
printf("一共索引到 %d 条图书记录\n", count);
endl;
title("==========================================");
}
int Add(LinkList L, int count) {
int pos;
do {
Output(L, count);
printf("请输入数字 1 ~ %d,作为插入的位置:", count + 1);
scanf("%d", &pos);
} while (pos < 1 || pos > count + 1);
LinkList tmp = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));
printf("ISBN:");
scanf("%s", tmp->data.no);
printf("书名:");
scanf("%s", tmp->data.name);
printf("定价:");
scanf("%f", &tmp->data.price);
int cnt = 1;
for (LinkList elem = L; elem != NULL; elem = elem->next, cnt ++) {
if (cnt == pos) {
tmp->next = elem->next;
elem->next = tmp;
break;
}
}
Write(L, 0);
return count + 1;
}
int Erase(LinkList L, int count) {
int pos;
do {
cls;
Output(L, count);
endl;
printf("请输入数字 1 ~ %d,作为删除的位置:", count);
scanf("%d", &pos);
} while (pos < 1 || pos > count);
int cnt = 1;
for (LinkList elem = L->next; elem != NULL; elem = elem->next, cnt ++) {
if (cnt == pos) {
char c[20];
do {
cls;
title(" 安徽工业大学图书馆计算机图书采购管理系统 ");
endl;
puts("索引 \tISBN\t\t书名\t\t定价");
printf("%2d %s %-18s %5.2lf\n", cnt, elem->data.no, elem->data.name, elem->data.price);
title("==========================================");
endl;
printf("是否确定删除索引第 %d 本书?(Y/N):", pos);
scanf("%s", c);
} while (c[0] != 'Y' && c[0] != 'N');
if (c[0] == 'N') return count;
elem->next = elem->next->next;
break;
}
}
Write(L, 0);
return count - 1;
}
int SearchByID(LinkList L, int count) {
int pos;
do {
cls;
title(" 安徽工业大学图书馆计算机图书采购管理系统 ");
endl;
printf("请输入数字 1 ~ %d,作为查找的位置:", count);
scanf("%d", &pos);
} while (pos < 1 || pos > count);
return pos;
}
int SearchByName(LinkList L, int count) {
char Name[60];
int cnt;
while (true) {
cls;
title(" 安徽工业大学图书馆计算机图书采购管理系统 ");
endl;
printf("请输入书名以查找:");
scanf("%s", Name);
cnt = 1;
for (LinkList elem = L->next; elem != NULL; elem = elem->next, cnt ++) {
if (!strcmp(elem->data.name, Name)) return cnt;
}
if (Name[0] == 'q') return -1;
if (cnt == count + 1) {
cls;
title(" 安徽工业大学图书馆计算机图书采购管理系统 ");
endl;
puts("\t\t未查找到相关书名");
endl;
title("==========================================");
Sleep(1000);
break;
}
}
return -1;
}
void Search(LinkList L, int count) {
int op;
do {
cls;
title(" 查找图书 ");
endl;
puts("\t0 > 返回");
puts("\t1 > 按索引查找");
puts("\t2 > 按书名查找");
endl;
title("==========");
scanf("%d", &op);
} while (op < 0 || op > 2);
int pos;
switch (op) {
case 0:
return;
break;
case 1:
pos = SearchByID(L, count);
break;
case 2:
pos = SearchByName(L, count);
break;
}
if (pos == -1) return;
int cnt = 1;
for (LinkList elem = L->next; elem != NULL; elem = elem->next, cnt ++) {
if (cnt == pos) {
cls;
title(" 安徽工业大学图书馆计算机图书采购管理系统 ");
endl;
puts("找到了以下书满足搜索条件:");
endl;
puts("索引 \tISBN\t\t书名\t\t定价");
printf("%2d %s %-18s %5.2lf\n", cnt, elem->data.no, elem->data.name, elem->data.price);
endl;
title("==========================================");
endl;
puts("输入任意并回车返回主界面");
int op;
scanf("%d", &op);
return;
}
}
}
void Update(LinkList L) {
Write(L, 2);
cls;
title(" 安徽工业大学图书馆计算机图书采购管理系统 ");
endl;
puts("\t\t已完成价格更新");
endl;
title("==========================================");
Sleep(1000);
}
void Edit(LinkList L, int count) {
int op;
do {
cls;
title(" 图书管理 ");
endl;
puts("\t0 > 返回");
puts("\t1 > 新增图书");
puts("\t2 > 删除图书");
puts("\t3 > 更新价格");
endl;
title("==========");
scanf("%d", &op);
} while (op < 0 || op > 3);
switch (op) {
case 0:
return;
break;
case 1:
count = Add(L, count);
break;
case 2:
count = Erase(L, count);
break;
case 3:
Update(L);
break;
}
}
void Swap(LinkList A, LinkList B) { // 交换数据
Book C;
C = B->data;
B->data = A->data;
A->data = C;
}
void Sort(LinkList L, int count) {
LinkList L3 = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));
L3->next = NULL;
LinkList last = L3;
for (LinkList elem = L->next; elem != NULL; elem = elem->next) {
LinkList New = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));
New->data = elem->data;
last->next = New;
New->next = NULL;
last = New;
}
for (LinkList i = L3->next; i->next != NULL; i = i->next) // 冒泡排序
for (LinkList j = i->next; j != NULL; j = j->next)
if (i->data.price > j->data.price) Swap(i, j);
Write(L3, 3);
cls;
title(" 安徽工业大学图书馆计算机图书采购管理系统 ");
endl;
puts("\t\t已完成按价格升序");
endl;
title("==========================================");
Sleep(1000);
}