C++顺序表实现图书管理系统:核心功能与完整代码解析
在数据结构学习中,顺序表是线性表的典型物理实现方式。本文介绍如何使用C++顺序表设计一个简单的图书管理系统,涵盖从数据初始化、多条件查询到动态调整(插入、删除、价格修改)的核心算法,并提供可直接编译运行的完整源码。
系统设计与目标
该系统旨在模拟图书馆的基础管理流程,利用数组作为底层存储结构(SqList),通过指针 elem 指向分配的连续内存空间。主要解决以下业务逻辑:
- 基础维护:创建存储空间、批量录入图书(ISBN、书名、价格)、按特定规则调整库存信息。
- 状态处理:按价格降序排列、逆序存储以支持不同展示需求。
- 信息查询:定位最高价图书、按名称模糊匹配喜爱书籍、按索引位置获取特定藏书。
- 数据清洗:自动识别重复ISBN并执行去重操作,以及常规的新书入库与旧书出库。
准备条件与环境要求
运行以下代码需要标准的C++编译器(如 GCC、Clang 或 Visual Studio)。代码使用了 #include <iostream> 处理输入输出,<string> 管理文本,以及 <iomanip> 进行精确的浮点数格式化显示。
操作指南与核心逻辑
第1步:初始化与管理结构体定义
首先定义数据结构,包含图书元素 BOOK 和顺序表 SqList。其中 MAXSIZE=100 限制了系统的最大承载量,适用于教学演示。创建过程即通过 new 关键字分配内存。
第2步:录入与增删改查操作
程序提供交互式菜单,涵盖以下关键操作的逻辑实现:
- 录入与去重:支持循环输入直至遇到终止符;去重函数通过遍历比对 ISBN,发现重复项后调用删除逻辑前移后续元素。
- 智能调价:计算平均价格,高于均价上浮 10%,低于均价上浮 20%,用于模拟库存资金变动。
- 双向查找:分别支持按书名检索所有命中项,以及根据用户输入的位置索引直接调取数据。
第3步:编译与测试
将源码保存为 .cpp 文件,使用命令行 `g++ filename.cpp -o book_manager` 进行编译。进入系统后,选择 "1" 初始化,"2" 录入测试数据,随后依次验证排序、修改等功能。
完整 C++ 源代码
以下是该图书管理系统的完整实现代码,包含详细的注释说明。
#include<iostream>
#include<iomanip>
#include<string>
using namespace std;
//函数结果状态代码
#define OK 1
#define ERROR 0
#define OVERFLOW -2
//Status是函数返回值类型,其值是函数结果状态代码
typedef int Status;
#define MAXSIZE 100
struct BOOK
{
string ib;//isbn
string name;//名字
float price;//价格
};
typedef struct
{
BOOK *elem;//存储空间的基地址
int length; //当前长度
} SqList;
//1、创建一个图书信息表
Status CreateTheList(SqList &L)
{
L.elem = new BOOK[MAXSIZE];//为顺序表分配一个大小为MAXSIZE的数组空间
if(!L.elem) exit(OVERFLOW);//存储分配失败退出
L.length = 0;//将长度初始化为0
return OK;
}
//3.根据图书价格对图书信息表进行降序排序
Status SortTheList(SqList &L)
{
//让每一个数据与其后面的价格都进行对比,若价格小于其后面的便进行交换,以保证价格小的在后面
for(int i=0;i<L.length;++i)
{
for(int j=i+1;j<L.length;++j)
{
if(L.elem[i].price<L.elem[j].price)
{
BOOK temp;
temp=L.elem[i];
L.elem[i]=L.elem[j];
L.elem[j]=temp;
}
}
}
cout<<"排序成功"<<endl;
}
//4.修改图书信息表
Status ChangeTheList(SqList &L)
{
//求平均值
float total=0;
for(int i=0;i<L.length;i++)
{
total += L.elem[i].price;
}
float ave=total/L.length;
cout<<"平均价格为:"<<ave<<endl;
//修改每本图书的价格
for(int i=0;i<L.length;i++)
{
if(L.elem[i].price>ave)
L.elem[i].price *= 1.1;
else
L.elem[i].price *= 1.2;
}
cout<<"修改成功"<<endl;
}
//5.实现该图书信息表的逆序存储
Status ReverseTheList(SqList &L)
{
//将第一个元素与最后一个交换位置,第二个与倒数第二个交换,以此类推
for(int i=0;i<L.length/2;i++)
{
BOOK temp;
temp = L.elem[i];
L.elem[i] = L.elem[L.length-1-i];
L.elem[L.length-i-1] = temp;
}
cout<<"逆序存储成功"<<endl;
}
//6.查找图书信息表中最贵的图书
Status TheExpensiveBook(SqList &L)
{
//先找最贵的价格
float max=0;
int i,number=0;
for(i=0;i<L.length;i++)
{
if(L.elem[i].price>max)
max=L.elem[i].price;
}
cout<<"图书最贵的价格为:"<<max<<endl;
//再遍历图书表寻找价格等于max的图书并输出
for(i=0;i<L.length;i++)
{
if(L.elem[i].price == max)
{
number++;
cout<<setiosflags(ios::fixed);//设置小数点的位数
cout<<L.elem[i].ib<<" "<<L.elem[i].name<<" "<<setprecision(2)<<L.elem[i].price<<endl;
}
}
cout<<"最贵的图书数量为:"<<number<<endl;
}
//7.查找最爱的图书
Status TheFavouriteBook(SqList &L)
{
int x;
cout<<"请输入要查找的次数:"<<endl;
cin>>x;//要找的书的数量
for(int i=1;i<=x;i++)
{
cout<<"请输入要查找的书名:"<<endl;
string name1;
cin>>name1;//输入书名
int number=0;//记录与输入的书名相同的书的数量
for(int j=0;j<L.length;j++)
{
if(L.elem[j].name == name1)
{
number++;
cout<<setiosflags(ios::fixed);//设置小数点的位数
cout<<L.elem[j].ib<<" "<<L.elem[j].name<<" "<<setprecision(2)<<L.elem[j].price<<endl;
}
}
if(number==0)
{
cout<<"抱歉,没有你的最爱!"<<endl;
}
else
{
cout<<"第"<<i<<"次输入的书名对应的书有:"<<number<<"本"<<endl;
}
}
}
//8.查找最佳位置上的图书
Status TheBestPosition(SqList &L)
{
int x;
cout<<"请输入要查找的次数:"<<endl;
cin>>x;//要查找的次数
for(int i=1;i<=x;i++)
{
cout<<"请输入要查找的位置:"<<endl;
int pos;
cin>>pos;//输入位置
if(pos<=0 || pos>L.length)
{
cout<<"抱歉,最佳位置上的图书不存在!"<<endl;
}
else
{
cout<<setiosflags(ios::fixed);//设置小数点的位数
cout<<L.elem[pos-1].ib<<" "<<L.elem[pos-1].name<<" "<<setprecision(2)<<L.elem[pos-1].price<<endl;
}
}
}
//9.新图书入库
Status InsertABook(SqList &L)
{
cout<<"输入要插入的位置:"<<endl;
int x;
cin>>x;//输入要插入的位置
//判断位置是否合法
if(x<1 || x>L.length+1)
{
cout<<"抱歉,入库位置非法!"<<endl;
}
else
{
cout<<"输入要插入的图书信息:"<<endl;
string ib1;
cin>>ib1;
string name1;
cin>>name1;
float price1;
cin>>price1;
BOOK e;//e包含要插入的书的信息
e.ib = ib1;
e.name = name1;
e.price = price1;
//将插入位置之后的元素后移一位
for(int j=L.length-1;j>=x-1;j--)
{
L.elem[j+1]=L.elem[j];
}
L.elem[x-1]=e;//插入元素
L.length +=1;//表长加一
cout<<"插入成功"<<endl;
}
}
//10.旧图书出库
Status DeleteABook(SqList &L,int x)
{
//判断位置是否合法
if(x<1 || x>L.length)
{
cout<<"抱歉,出库位置非法!"<<endl;
}
else
{
//被删除元素之后的元素前移一位
for(int j=x;j<=L.length-1;j++)
{
L.elem[j-1]=L.elem[j];
}
L.length -=1;//表长减一
cout<<"删除成功"<<endl;
}
}
//11.图书信息表去重
Status DeleteTheRepeat(SqList &L)
{
int i,j;
for(i=0;i<L.length;i++)
{
for(j=i+1;j<L.length;j++)
{
if(L.elem[i].ib == L.elem[j].ib)
{
DeleteABook(L,j+1);
j=j-1;
}
}
}
cout<<"去重完成"<<endl;
cout<<"(输出删除成功表示信息表中有重复的书籍存在)"<<endl;
}
//12.输出图书信息表
Status PrintTheList(SqList &L)
{
int i=0;
cout<<"图书的数量为:"<<L.length<<endl;
for(;i<L.length;i++)
{
cout<<setiosflags(ios::fixed);//设置小数点的位数
cout<<L.elem[i].ib<<" "<<L.elem[i].name<<" "<<setprecision(2)<<L.elem[i].price<<endl;
}
}
int main()
{
SqList l;
while(true){
cout<<"欢迎使用图书管理系统"<<endl;
cout<<"1.创建一个图书信息表"<<endl;
cout<<"2.录入图书信息"<<endl;
cout<<"3.根据图书价格对图书信息表进行降序排序"<<endl;
cout<<"4.修改图书信息表,修改规则如下:"<<endl;
cout<<"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%,最后打印该表"<<endl;
cout<<"5.实现该图书信息表的逆序存储"<<endl;
cout<<"6.查找图书信息表中最贵的图书"<<endl;
cout<<"7.查找最爱的图书"<<endl;
cout<<"8.查找最佳位置上的图书"<<endl;
cout<<"9.新图书入库"<<endl;
cout<<"10.旧图书出库"<<endl;
cout<<"11.图书信息表去重"<<endl;
cout<<"12.输出图书信息表"<<endl;
cout<<"13.退出系统"<<endl;
cout<<"请输入您的选择:"<<endl;
int x,i=0;
cin>>x;
switch(x){
case 1:
if(CreateTheList(l))
cout<<"创建成功"<<endl;
else
cout<<"创建失败"<<endl;
cout<<"-------------------------------------------------------------"<<endl;
break;
case 2:
cout<<"请输入图书的信息:"<<endl;
while(true){
//输入图书的信息
string ib1;
cin>>ib1;
string name1;
cin>>name1;
float price1;
cin>>price1;
//判断是不是输入结束
if(ib1 =="0" && name1 =="0" && price1 == 0)
{
break;
}
//向后插入读入的图书信息
l.elem[i].ib = ib1;
l.elem[i].name = name1;
l.elem[i].price = price1;
i++;//图书数量加一
}
l.length = i;
cout<<"录入完毕"<<endl;
cout<<"-------------------------------------------------------------"<<endl;
break;
case 3:
SortTheList(l);
cout<<"-------------------------------------------------------------"<<endl;
break;
case 4:
ChangeTheList(l);
cout<<"-------------------------------------------------------------"<<endl;
break;
case 5:
ReverseTheList(l);
cout<<"-------------------------------------------------------------"<<endl;
break;
case 6:
TheExpensiveBook(l);
cout<<"-------------------------------------------------------------"<<endl;
break;
case 7:
TheFavouriteBook(l);
cout<<"-------------------------------------------------------------"<<endl;
break;
case 8:
TheBestPosition(l);
cout<<"-------------------------------------------------------------"<<endl;
break;
case 9:
InsertABook(l);
cout<<"-------------------------------------------------------------"<<endl;
break;
case 10:
cout<<"输入要删除的书籍的位置:"<<endl;
int x;
cin>>x;//输入要删除的位置
DeleteABook(l,x);
cout<<"-------------------------------------------------------------"<<endl;
break;
case 11:
DeleteTheRepeat(l);
cout<<"-------------------------------------------------------------"<<endl;
break;
case 12:
PrintTheList(l);
cout<<"-------------------------------------------------------------"<<endl;
break;
case 13:
exit(0);
}
}
}
测试与结果验证
为了验证系统的正确性,可以使用一组包含重复项的标准数据进行测试。以下是录入阶段使用的测试用例:
- 9787302257646 程序设计基础 25.00
- 9787302164340 程序设计基础第二版 20.00
- 9787302219972 单片机技术及应用 32.00
- 9787302219972 单片机技术及应用 32.00 (重复项)
- 9787302203513 单片机原理与技术应用 26.00
- 9787810827430 工业计算机控制技术原理与应用 31.00
- 9787811234923 汇编语言程序设计教程 21.00
- 9787811234923 汇编语言程序设计教程 21.00 (重复项)
在系统中执行对应操作后,您将看到以下典型的界面反馈:
首先是系统正常启动并完成数据创建与录入后的状态:
接下来是对图书列表按照价格从高到低进行的降序排序处理:
系统自动计算平均单价,并对低价图书(上浮20%)和高价图书(上浮10%)实施差异化价格调整:
将现有的图书序列进行逆向反转,改变原本的首尾顺序:
搜索列表中价格最高的图书及其详细信息:
根据用户指定的名称关键词,筛选匹配的书籍条目:
通过指定具体的数组下标位置,快速定位并展示某一本特定的藏书:
向现有队列中新增录入一本符合规范的图书:
确认入库操作完成,列表总数增加:
移除列表中位于特定位置的某一本旧书:
验证出库动作已成功执行,相关资源释放:
系统自动扫描并剔除具有相同 ISBN 编号的重复记录,保持数据唯一性。此处展示了清理前的冗余状态:
经过去重逻辑处理后,纯净且无冗余数据的最终清单展示:
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