图书馆管理系统-数据结构大作业.doc

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数据结构
课程设计报告

图书管理信息系统

二〇一三年十二月

本程序是图书管理信息系统的实现，具体功能包括读者注册、登录、新书增添、图书查询、图书搜索、借还书、读存盘等。
程序流程如下：
图书管理信息系统

注册
登陆

读者注册
管理员注册
读者登录
管理员登录

入库

退出系统

个人信息查询
还书
借书

任务分析：
1． 新书入库：
新到书籍入库包含几方面的操作：首先查询该书名的书籍在图书馆信息中是否已经存在，若存在，则增加可借数量和总库存量，若不存在，则新增加概述信息，从界面输入书籍的编号（0~999999的长整型）、书名（字符串类型）、作者名（字符串类型）、出版社信息（字符串类型）、出版日期（整型）、该书的现存量（整型）、该书的总量（整型）。输入该信息之后，将该节点插入到书籍信息链表中去。该节点的插入位置根据查找，找到合适的位置插入，这样可以保证整个数据都是有序的，方便查找。
2． 读者注册：
没有账号和密码读者和管理员都不能登录系统，系统默认第一个注册系统的是系统管理员，借阅号为1000，权限是1，并输入密码000000及基本信息，并将所借书信息区全部置零。不是第一个注册的读者，借阅号从1000往后顺延，自己设置密码，权限为0，其余信息与管理员相同，因此登陆之后，管理员可以看到“入库”菜单选项，普通读者不能看到该选项。
3． 借书：
书籍借阅主要涉及存书库和读者信息库的更新。用户首先登陆系统，通过3种查询方式查询该书是否存在，并判断该书的剩余数量是否大于零，最后查询该读者是否已经借满书籍。若以上条件都满足，则将该书编号存入该读者的借阅信息区，将该读者的可借书数量减1，该存书的可借数量减1。
4． 还书：
读者登录后按书名号来归还所借书籍，若书名号正确并且确认归还该书籍，则从读者的借书区删除该书籍，读者的可借书数量加1，将该书的可借数量增加1，然后返回。
5． 信息查询：
信息查询分为读者信息查询和书籍信息查询,读者信息查询是在读者登录之后,可以显示本人的基本信息以及借书状况(所借书的本数、可借书本数以及所借书的信息)，还可查询书籍信息，可根据书籍的编号来查找书籍、根据书名来查找书籍、根据作者名来查询书籍。查询到该书籍后显示是否借阅该书籍。
算法设计：
1、 查找
查找分按书名查找、按作者查找和按书号查找。按书名查找是采用遍历线性链表的方式，从首元结点开始向下遍历，检查输入的书名和已存的书名是否匹配，如果匹配，则将该书籍的指针返回，然后查找结束。若直到最后也没找到，则返回空。按作者查找则根据输入的作者名，从书籍链表的首元结点开始遍历，检查记录中的读者信息和输入的是否匹配，若找到匹配的，则输出该书籍信息，然后继续向下遍历，直到链表尾部，查找结束。按书号查找则是根据建立的索引表来查找记录。
2、 读者信息存储
读者信息采用线性单链表存储，设置头结点，头结点不存储数据，初始化时头结点->next设置为空，然后每从文件中读取一组数据，则将该数据存入新开辟的空间，链接到读者信息链表中，再将该数据的next置空。
3、 图书信息存储
书籍信息存储采用单链表存储，设置头结点，头结点不存储数据，头结点的next为空，初始化时，从文件中读取一个格式化的数据，则将该数据存入新开辟的空间，并将该节点链接到链表中去，将next置空。
程序主要函数：
1. 增加图书：void insert(book *bhead);输入书号，判断是否合法，然后输入图书信息。
流程图如下
进入

输入书号

N
书号合法
输入书籍信息

Y

Y

结束输入

N
继续输入

2. 借书：void borrow(reader *temp, book *Bhead);通过书号、书名、作者三种查找方式查询借书，借书成功后，该书的可借书量减1，读者借书量减1。
流程图如下：
N
进入查找
按书名查找
按书号查找
按作者查找
进入
输入书名
继续借书
退出
输入书号
输入作者
未找到
找到
借书
找到
借书成功
Y
N
Y
Y
N

3. 还书：void return book(book *bhead,reader *temp);输入书号，查询是否存在，然后还书，该书的可借书量加1，读者借书量加1。
流程图如下：
进入还书
输入书号
存在
还书
还书成功
退出
Y
N
Y
N

详细程序模块
1、 头文件定义
头文件library.h定义了3个结构体：书籍结构体、读者结构体和索引表结构体，
书籍结构体的定义如下：
typedef struct READER{
long number;//借阅号
char name[15];//读者姓名
char sex;//读者性别
char password[16];//读者的密码
int residue;//读者的剩余可借书籍数量
long borrowed[10];//读者已经借阅的书籍编号
int limit;//读者权限
struct READER *next;
}reader;
读者结构体的定义如下：
typedef struct BOOK{
long number;//书籍编号
char name[30];//书名
char author[30];//作者
char press[30];//出版社信息
long presstime;//出版日期
int exist;//在库数量
int total;//总数量
struct BOOK *next;
}book;
索引表结构体的定义如下：
typedef struct KEY{
long key;
book *adress;
struct KEY *next;
}keynode;
头文件还包含一些系统头文件的声明：
#include"stdio.h"
#include"string.h"
#include"conio.h"
#include"windows.h"
还有一些函数的声明，用#ifndef、#endif来包含，以免重复包含。
2、 插入模块
插入模块分为书籍入库、注册、登陆3大块，分3个函数，声明如下：
void insert(book*bhead);//入库
void reg(reader*head);//注册
reader* login(reader*rhead,book*bhead);//登陆
这3个函数分别实现新书入库、读者注册、登陆等功能，入库功能只有管理员才能调用，其余函数均可以调用。
3、 读写模块
此模块主要实现向文件写入、读取数，主要是2个文件：reader.txt、book.txt，分为4个函数：读者读写函数，书籍读写函数。定义如下：
book* Bload();//书籍链表读取
reader*Rload();//读者链表读入
void Bsave(book*Bhead);//书籍链表写入
void Rsave(reader*Rhead,book*bhead);//读者链表写入
读者和书籍链表的初始化就由读取函数完成，若文件为空则返回空指针，若不为空，则将文件里面的信息写入到链表中，每读出一个数据，分配一个空间，将该信息输入。
4、 查找模块
查找模块分书籍查找模块、读者查找模块，书籍查找模块分线性链表查询、遍历查询、索引表查询，读者查询直接遍历读者链表，查找该读者，若存在，返回指针，不存在则返回NULL。查找模块的定义如下：
book*S_name(book*head,char name[]);//按书籍名查找函数
void S_author(book*head);//按作者查找
keynode*initindex(book*head);//初始化建立索引表
book*S_number(long num,book*bhead);//按书号查找
reader*S_reader(reader*rhead,long num);//查找读者
5、 显示模块
根据给出的节点指针，显示该节点所包含的信息，显示分为读者显示和书籍信息显示，读者信息显示包含书籍信息显示，以便显示读者所借书的信息。这两个函数的声明如下：
void showR(reader*tr,book*bhead);//显示读者信息函数
void showB(book*p);//显示书籍信息函数
这个模块还有2个小函数，用于将存入的性别’F’、’M’转化成汉字，将存的权限“1”、“0”转化成“管理员”、“读者”输出，这两个函数的定义如下：
char*sc(char p)
{
if(p=='F'||p=='f')
return "女";
else
return "男";
}
char*lc(int i)
{
if(i==1)
return "管理员";
else
return "读者";
}
程序运行结果
1.登录界面：

2.入库界面：

3.借书界面：

4.还书界面：

5.个人信息查询界面：

体会
这次的大作业让我复习并实际运用本学期学的数据结构的有关知识，例如数据的存储、排序、调用、查找等，加深了对数据结构和C语言的理解，总的来说，收获颇丰。

代码
头文件library.h
#ifndef LIBRARY_INCLUDE
#define LIBRARY_INCLUDE

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<conio.h>
#include<stdlib.h>
#include<windows.h>
#include<time.h>

typedef struct BOOK{
long number;
char name[30];
char author[30];
char press[30];
long presstime;
int exist;
int total;
struct BOOK *next;
}book;

typedef struct KEY{
long key;
book *adress;
struct KEY *next;
}keynode;

typedef struct READER{
long number;
char name[15];
char sex;
char password[16];
int residue;
long borrowed[10][2];
int limit;
struct READER *next;
}reader;
char *lc(int i);
char *sc(char p);
void showR(reader *tr,book *bhead);
void showB(book *p);
book *S_name(book *head,char name[]);
void S_author(book *head);
keynode *initindex(book *head);
void delkey(keynode *keyhead);
book *S_number(long num,book *bhead);
reader *S_reader(reader *rhead,long num);
book *Bload();
reader *Rload();
void Bsave(book *Bhead);
void Rsave(reader *Rhead,book *bhead);
void insert(book *bhead);
void reg(reader *head);
reader *login(reader *rhead,book *bhead);
void borrow(reader *temp,book *Bhead);
void returnbook(book *bhead,reader *temp);
void style();
void intpsd(char *psd);
void menu(struct BOOK *Bhead,reader *Rhead);
void menu2(reader *temp,reader *rhead,book *bhead);
long backtime();
#endif
借还书文件borrow_return.cpp
#include"library.h"
void borrow(reader *temp,book *Bhead)
{
style();
long num;
int i;
char t,k,name[30];
book *Bbook;
getch();
system("cls");
while(1)
{
printf("\n ┏━━━━━━━━━━┓ ");
printf("\n█━━━━━━━━━━━┫ 借书 ┣━━━━━━━━━━━█");
printf("\n ┗━━━━━━━━━━┛ ");
printf("\n请输入您要查找借阅书籍的方式:");
printf("\n 1、按书号查找\n");
printf("\n 2、按作者查找\n");
printf("\n 3、按书名查找\n");
printf("\n 4、返回主菜单\n");
t=getch();
switch(t)
{
case '1':
{
printf("\n请输入您要查找的书籍编号:");
scanf("%d",&num);
if((Bbook=S_number(num,Bhead))!=NULL)
{
showB(Bbook);
printf("\n请问你是否要借阅该书籍?Y/N");
k=getch();
if(k=='Y'||k=='y')
goto borrow;
else
break;
}
else
break;
}
case '2':
{
S_author(Bhead);
break;
}
case '3':
{
printf("\n请输如您要查找的书籍名:");
scanf("%s",name);
if((Bbook=S_name(Bhead,name))!=NULL)
{
showB(Bbook);
printf("\n请问你是否要借阅该书籍?Y/N");
k=getch();
if(k=='Y'||k=='y')
goto borrow;
else
break;
}
else
continue;
break;
}
default:
return;

borrow: if(Bbook!=NULL&&temp->residue>0&&Bbook->exist>0)
{
temp->residue--;
Bbook->exist--;
for(i=0;i<10;i++)
{
if(temp->borrowed[i][0]==0)
{
temp->borrowed[i][0]=Bbook->number;
temp->borrowed[i][1]=backtime();
break;
}
}
printf("\n 借阅成功!");
}
else
if(!(temp->residue>0))
printf("\n您只能借阅10本书籍!");
else
if(!(Bbook->exist>0))
printf("\n该书没有库存,请借阅其他书籍!");

printf("\n您要继续借阅书籍吗?Y/N");
t=getch();
if(t=='y'||t=='Y')
continue;
else
break;
}
}
}

void returnbook(book *bhead,reader *temp)
{
long num;
int i,j=0;
char t;
book *p;
printf("\n ┏━━━━━━━━━━┓ ");
printf("\n█━━━━━━━━━━━┫ 还书 ┣━━━━━━━━━━━█");
printf("\n ┗━━━━━━━━━━┛ ");
printf("\n\n请输入您所还书的编号:");
scanf("%d",&num);
for(i=0;i<10;i++)
{
if(num==temp->borrowed[i][0])
j=1;
}
p=S_number(num,bhead);
if(p!=NULL&&j==1)
{
printf("\n┌────┬──────┬───────┬────┬───────┐");
printf("\n│书本编号│ 书籍名称 │ 出版社名称 │出版时间│ 作者 │");
printf("\n├────┼──────┼───────┼────┼───────┤");
printf("\n│%8d│%12s│%14s│%8d│%14s│",p->number,p->name,p->press,p->presstime,p->author);
printf("\n└────┴──────┴───────┴────┴───────┘\n");
printf("\n确认归还该书籍?Y/N");
t=getch();
if(t=='Y'||t=='y')
{
p->exist++;
temp->residue++;
for(i=0;i<10;i++)
{
if(temp->borrowed[i][0]==num)
{
temp->borrowed[i][0]=0;
temp->borrowed[i][1]=0;
break;
}
}
}
else return;
}
else
{
printf("\n编号有误,请仔细检查!");
}

}
新书入库insert.cpp
#include "library.h"

void insert(book *bhead)
{
style();
long t;
book *temp1,*temp,*temp2;
temp1=bhead->next;
printf("\n ┏━━━━━━━━━━┓ ");
printf("\n█━━━━━━━━━━━┫ 入库 ┣━━━━━━━━━━━█");
printf("\n ┗━━━━━━━━━━┛ ");
while(1)
{
printf("\n请输入您给定书的编号(6位以内的正整数):");
scanf("%d",&t);
if(t<=0||t>999999)
{
printf("\n您的编号不在处理范围(1~999999)之内!");
fflush(stdin);
continue;
}
else
{
temp2=S_number(t,bhead);
if(temp2==NULL)
{
break;
}
else
{
temp2->total++;
temp2->exist++;
printf("\n编号为%d的书已存在，入库成功!",t);
return;
}
}
}
temp=(book*)malloc(sizeof(book));
temp->number=t;
printf("\n请输入书名:");
scanf("%s",temp->name);
printf("\n请输入本书作者:");
scanf("%s",temp->author);
printf("\n请输入本书出版社:");
scanf("%s",temp->press);
printf("\n请输入本书出版时间:");
scanf("%d",&temp->presstime);
temp->next=NULL;
temp->total=1;
temp->exist=1;
if(bhead->next==NULL)
bhead->next=temp;
else
{
while(temp1->next!=NULL&&temp1->number<temp->number)
temp1=temp1->next;
temp->next=temp1->next;
temp1->next=temp;
}
printf("\n ┏━━━━━━━━━━┓ ");
printf("\n█━━━━━━━━━━━┫ 入库成功 ┣━━━━━━━━━━━█");
printf("\n ┗━━━━━━━━━━┛ ");
}

void reg(reader *head)
{
style();
long i=1000;
int j;
char t1[16],t2[16];
reader *temp=head->next;
reader *p;
p=new(reader);
printf("\n ┏━━━━━━━━━━┓ ");
printf("\n█━━━━━━━━━━━┫ 注册 ┣━━━━━━━━━━━█");
printf("\n ┗━━━━━━━━━━┛ ");
printf("\n 请输入姓名:");
scanf("%s",p->name);
fflush(stdin);
while(1)
{
printf("\n 请输入性别:\n M:男性:\n F:女性:");
p->sex=getchar();
if(p->sex=='F'||p->sex=='f'||p->sex=='M'||p->sex=='m')
break;
else
printf("\n 阁下既非男,又非女,莫非来自泰国?");
}
while(1)
{
while(1)
{
printf("\n 请输入您的密码:");
intpsd(t1);
if(strlen(t1)<=4)
printf("\n 您设置的密码过于简单,请重新设置:");
else
break;
}
printf("\n 请确认您的密码:");
intpsd(t2);
if(strcmp(t1,t2)==0)
{
strcpy(p->password,t1);
break;
}
else
printf("\n 您两次输入的密码不一致!");
}
p->residue=10;
p->next=NULL;
for(j=0;j<10;j++)
{
p->borrowed[j][0]=0;
p->borrowed[j][1]=0;
}
if(temp==NULL)
{
p->number=i;
head->next=p;
p->limit=1;
}
else
{
++i;
while(temp->next!=NULL)
{
++i;
temp=temp->next;
}
p->number=i;
p->limit=0;
temp->next=p;
}
showR(p,NULL);
}

reader *login(reader *rhead,book *bhead)
{
long num;
char pass[16];
int i=5;
reader *reader;
style();
printf("\n ┏━━━━━━━━━━┓ ");
printf("\n█━━━━━━━━━━━┫ 登录 ┣━━━━━━━━━━━█");
printf("\n ┗━━━━━━━━━━┛ ");
while(1)
{
printf("\n 请输入您的借阅证号:");
scanf("%d",&num);
if((reader=S_reader(rhead,num))==NULL)
{
printf("\n 没有找到您所在编号的读者.");
getch();
return NULL;
}
else
break;
}
while(i>0)
{
printf("\n 请输入密码:");
intpsd(pass);
if(strcmp(pass,reader->password)==0)
return reader;
else
{
printf("\n 密码错误");
return NULL;
}
}
}
文件读、写load_save.cpp
#include "library.h"

book *Bload()
{
FILE *p;
book *Bhead=(book*)malloc(sizeof(book));
book *temp,*temp1;
Bhead->next=NULL;
if((p=fopen("book.txt","r"))==NULL)
{
printf("\n打开文件book.txt失败,请检查...");
return Bhead;
}
else
{
fgetc(p);
if(!feof(p))
{
printf("\n非空");
rewind(p);
temp=(book*)malloc(sizeof(book));
fscanf(p,"%14d%12s%18s%8d%14s%4d%4d\n",&temp->number,temp->name,temp->press,&temp->presstime,temp->author,&temp->total,&temp->exist);
temp->next=NULL;
Bhead->next=temp;
}
while(!feof(p))
{
temp1=(book*)malloc(sizeof(book));
fscanf(p,"%14d%12s%18s%8d%14s%4d%4d\n",&temp1->number,temp1->name,temp1->press,&temp1->presstime,temp1->author,&temp1->total,&temp1->exist);
temp1->next=NULL;
temp->next=temp1;
temp=temp->next;
}
printf("\n书籍信息读取成功...");
return Bhead;
}
}

reader *Rload()
{
FILE *p;
int i;
reader *temp,*temp1;
reader *Rhead=(reader*)malloc(sizeof(reader));
Rhead->next=NULL;
if((p=fopen("reader.txt","r"))==NULL)
{
printf("\n打开文件reader.txt失败,请检查");
return Rhead;
}
else
{
fgetc(p);
if(!feof(p))
{
rewind(p);
temp=(reader*)malloc(sizeof(reader));
fscanf(p,"%12d%10s%3c%8d%2d%12s",&temp->number,temp->name,&temp->sex,&temp->residue,&temp->limit,temp->password);
for(i=0;i<10;i++)
{
fscanf(p,"%6d",&temp->borrowed[i][0]);
fscanf(p,"%10d",&temp->borrowed[i][1]);
}
temp->next=NULL;
Rhead->next=temp;
}
while(!feof(p))
{
printf("\a");
temp1=(reader*)malloc(sizeof(reader));
fread(temp1,sizeof(reader),1,p);
temp1->next=NULL;
temp->next=temp1;
temp=temp->next;
}
printf("\n读者信息读取成功...");
return Rhead;
}
}

void Bsave(book *Bhead)
{
FILE *p;
book *temp=Bhead->next;
if(temp==NULL)
return;
else
{
if((p=fopen("book.txt","w"))==NULL)
printf("\n打开book.txt失败...");
while(temp!=NULL)
{
showB(temp);
fprintf(p,"%14d%12s%14s%8d%14s%4d%4d\n",temp->number,temp->name,temp->press,temp->presstime,temp->author,temp->total,temp->exist);
temp=temp->next;
}
printf("\n存储书籍成功...");
}
}

void Rsave(reader *Rhead,book *Bhead)
{
FILE *p;
int i;
reader *temp=Rhead->next;
if(temp==NULL)
return;

else
{
if((p=fopen("reader.txt","w"))==NULL)
printf("\n打开reader.txt失败...");
while(temp!=NULL)
{
Sleep(1000);
showR(temp,Bhead);
fprintf(p,"%12d%10s%3c%8d%2d%12s",temp->number,temp->name,temp->sex,temp->residue,temp->limit,temp->password);
for(i=0;i<10;i++)
{
fprintf(p,"%6d",temp->borrowed[i][0]);
fprintf(p,"%10d",temp->borrowed[i][1]);
}
temp=temp->next;
}
printf("\n存储读者成功...");
}
}
图书搜索search.cpp
#include"library.h"

book *S_name(b