数据结构课程设计——宿舍管理查询软件要点.doc

数据结构课程设计

宿舍管理查询软件

班级学号
班
学生姓名

提交日期
2015年7月24日
成 绩

计算机与通信工程学院

一、需求分析
1、 程序设计任务
为宿舍管理人员编写一个宿舍管理查询软件。
①程序设计要求：
A. 采用交互工作方式
B. 建立数据文件 ，数据文件按关键字（姓名、学号、房号）进行排序(冒泡、选择、插入排序等任选一种)
②查询菜单: (用二分查找实现以下操作)
A. 按姓名查询
B. 按学号查询
C. 按房号查询
③打印任一查询结果（可以连续操作）
2、功能
①要实现交互工作方式，各项操作结束后均应返回主菜单；
②系统本无任何信息数据，要建立数据文件，需开发一个信息录入功能，即首先创建一个学员线性表，同时我们可以将数据暂时保存在内存中，所以我们未开发信息存盘功能；
③信息录入后都保存在内存中，用户看不到，需要设计一个信息显示功能，信息的显示应该便于查阅，所以需具备按各种关键字显示的功能；
④本系统按关键字（姓名、学号、房号）进行冒泡排序，采用二分查找方式分别实现按关键字（姓名、学号、房号）查询功能；
⑤由于有些同学因为不同原因而离校，所以设计了删除功能；
⑥由于有新同学入校，所以设计了插入功能；
⑦当用户操作完毕需要退出时，我们提供了退出选项，便于使用者退出交互式工作系统。
3、 功能模块图

4、 流程图

5、 输入和输出
①输入的形式
1）开始创建线性表：按先后顺序输入姓名（20个字以内），学号（整型），房号（整型）。
2）根据用户所选择的操作键，然后再根据程序的相应提示进行输入。
选择操作键1（按姓名排序）：无输入；
选择操作键2（按学号排序）：无输入；
选择操作键3（按房号排序)：无输入；
选择操作键4（按姓名查找）：输入要查找的姓名；
选择操作键5（按学号查找）：输入要查找的学号；
选择操作键6（按房号查找）：输入要查找的房号；
选择操作键7（按学号插入）：按照提示顺序输入要插入的学生姓名，学号，房号；
选择操作键8（按学号删除）：输入要删除学生的学号。
②输出的形式及范围
根据用户选择的不同，会有不同的输出。
选择操作键1（按姓名排序）：输出以姓名首字母排序的所有学生信息；
选择操作键2（按学号排序）：输出按学号从小到大排列的所有学生信息；
选择操作键3（按房号排序)：输出按房号从小到大排列的所有学生信息；
选择操作键4（按姓名查找）：若查找成功，则输出相应学生信息，若不成功，则输
出该学生不存在；
选择操作键5（按学号查找）：若查找成功，则输出相应学生信息，若不成功，则输
出该学生不存在；
选择操作键6（按房号查找）：若查找成功，则输出相应学生信息，若不成功，则输
出该学生不存在。
选择操作键7（按学号插入）：输出插入后的所有学生信息；
选择操作键8（按学号删除）：输出所需删除的学生信息，确认删除后，输出删除后
的所有学生信息。
6、 测试数据
开始录入的数据：姓名 学号 房号
刘备 1 102
孙权 6 231
周瑜 3 124
正确输入：查找的数据：6（按学号）
正确输出：孙权 6 231
二、 详细设计
1、数据结构
typedef struct //定义结构体成员
{
char name[20];
int num; //学号和房号都为整型
int room;
}stu;
stu stud;
typedef struct
{
int length; //当前长度
stu *elem; //存储空间基址
int listsize; //当前分配的存储容量
}linklist;
2、数据
int f；
f为全局变量，指选择的操作键数
char name[20]；
name 为姓名
int num；
num 为学号
int room；
room 为房号
int length;
length 为线性表的当前长度
stu *elem;
elem 指示线性表的基地址
int listsize;
listsize为当前分配的存储容量
char c；
c 为进入主界面的任意键
char ch;
ch 为判断字符y或n
int i,j;
在冒泡排序中，i 为外层循环次数，j 为内层循环次数
int i；
在打印学生信息时，i作为循环变量
int m;
int n;
int a;
m,n,a在二分查找中分别代表房号，学号，姓名
int i,j,k;
i,j,k在按学号插入中作为循环变量
int i,j,k=-1;
i,j,k在按学号删除中作为循环变量
3、函数调用
具体函数如下：
void init(linklist &l)：用于线性表初始化，通过调用C语言文件操作函数来实现。
void create(linklist &l)：用于创建学生信息表，通过线性表来实现。
void sort3(linklist &l)：用于按房号排序，通过采用冒泡排序的算法来实现。
void sort2(linklist &l)：用于按学号排序，通过采用冒泡排序的算法来实现。
void sort1(linklist &l)：用于按姓名排序，通过采用冒泡排序的算法来实现。
void chazhao3(linklist &l)：用于按房号从小到大查找，通过采用二分查找的算法来实现。
void chazhao2(linklist &l)：用于按学号从小到大查找，通过采用二分查找的算法来实现。
void chazhao1(linklist &l)：用于按姓名从小到大查找，通过采用二分查找的算法来实现。void print1(linklist &l)：用于打印学生信息，通过调用文件操作函数实现。
void print2(linklist &l,int mid) ：用于打印查找到的学生信息，通过调用文件查找函数实现。
int panduan2(char ch)：用于如果学生不存在,判断是否继续查找，通过if语句，文件操作函数实现
void panduan3() ：用于如果已无学生记录则返回主界面，通过调用其他函数和文件操作函数实现。
void disp() ：用于返回主界面，通过调用menu()函数实现。
void menu():用于列出操作菜单，通过输入输出语句实现。
void main() ：程序操作的入口，是程序的主函数，可以按照已定义的函数调用子函数。
4、主程序：
int main() //主函数
{
linklist l; //定义线性表 l
init(l); //调用初始化函数
char ch;
system("color a");
printf("\n");
printf(" *************************欢迎进入宿舍管理查询系统*************************\n");
printf("\n");
printf("请按任意键开始操作:");
scanf("%c",&ch);
system("cls");//将屏幕先前显示的内容清理掉
create(l); //调用线性表创建函数
system("cls");
t=1;
menu(); //调用主菜单函数

while(f!=0)
{

system("cls");
switch(f)
{
case 1: sort1(l); //调用按姓名排序函数
printf("\n");
if(l.length==0)
{
printf("已无学生记录\n");
printf("\n");
disp();
menu();
}
else
{
printf("按姓名排序:\n");
print1(l);
disp(); //调用返回主界面
menu();

}
break;
case 2: sort2(l); //调用按学号排序函数
printf("\n");
if(l.length==0)
{
printf("已无学生记录\n");
printf("\n");
disp();
menu();
}
else
{
printf("按学号排序:\n");
print1(l);
disp();
menu();
}break;

case 3: sort3(l); //调用按房号排序函数
printf("\n");
if(l.length==0)
{
printf("已无学生记录\n");
printf("\n");
disp();
menu();
}
else
{
printf("按房号排序:\n");
print1(l);
disp();
menu();
}break;

case 4:sort1(l); //先调用按姓名排序函数进行排序
chazhao1(l); //再调用按姓名查找函数进行（二分）查找
break;
case 5: sort2(l); //先调用按学号排序函数进行排序
chazhao2(l); //再调用按学号查找函数进行（二分）查找
break;
case 6: sort3(l); //先调用按房号排序函数进行排序
chazhao3(l); //再调用按房号查找函数进行（二分）查找
break;
case 7: sort2(l); //调用插入函数
insert(l);
system("cls");
printf("显示插入后的学生信息:\n");print1(l);
disp();
menu();
break;
case 8: Delete(l); //调用删除函数

if(l.length==0)
{
printf("\n");
printf("学生记录已被删除完\n");
printf("\n");
disp();
menu();
}
else
{
printf("显示删除后的学生信息:\n");
print1(l);
disp();
menu();
}

break;
}
}
}
三、 调试分析
①为了避免繁琐、改进算法，在一些函数中调用了其它的函数。如：在按（姓名、学号、房号）查找中都调用了 panduan1(ch) 和panduan2(ch)函数。
②在插入和删除模块中，显示学生的信息的下面总是有主界面，经过调试，运用system("cls")函数清屏后，显示的只有学生的信息了，再按键即可返回主界面。
③本程序多次运用了 disp()、menu()、system("cls")、fflush(stdin)等函数，经过多次调试，已经很好的控制了显示的学生信息与主界面的转换。
④通过本次课程设计，对线性表、冒泡排序、二分查找的应用有了更深入的了解。
四、 用户手册
首先，运行程序进入“欢迎进入宿舍管理查询系统”界面，然后进入线性表创建界面中，输入学生的信息，创建好学生信息以后单击任意键则进入操作界面（主界面），然后可按键进行操作。
单击数字键“1”，则为按姓名排序 单击数字键“2”，则为按学号排序
单击数字键“3”，则为按房号排序 单击数字键“4”，则为按姓名查找
单击数字键“5”，则为按学号查找 单击数字键“6”，则为按学号查找
单击数字键“7”，则为按学号插入 单击数字键“8”，则为按学号删除
系统中有如下关键词：
提示：当输入的数字键为0时，退出操作；
‚请输入数字键(1~8为操作键)；
ƒ请按任意键进入主界面。
五、 测试结果
（1） 欢迎界面

(2) 按任意键进入线性表的创建界面，并输入数据，开始创建

（3） 按操作键选择操作

（4） 按姓名排序

（5） 按学号排序

（6） 按房号排序

（7） 按姓名查找

（8） 按学号查找

（9） 按房号查找

（10） 按学号插入

（11） 按学号删除

六、 附录
源程序：
//采用顺序线性表解决宿舍管理问题 (C语言)
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#define N 40 //线性表存储空间的初始分配量
#define increase 10 //线性表存储空间的分配量增量
int f,t=0; //定义全局变量
typedef struct
{
char name[20];
int num; //学号和房号都为整型
int room;
}stu;
stu stud;
typedef struct
{
int length; //当前长度
stu *elem; //存储空间基址
int listsize; //当前分配的存储容量
}linklist;
void init(linklist &l)//线性表初始化
{
l.length=0;
l.elem=(stu *)malloc(N*sizeof(stu ));
l.listsize=N;
}
void menu()//操作菜单
{
printf("\n");
printf(" ***************请按键选择操作****************\n");
printf("\n");printf("\n");
printf(" 1 按姓名排序 2 按学号排序\n");
printf("\n");
printf(" 3 按房号排序 4 按姓名查找\n");
printf("\n");
printf(" 5 按学号查找 6 按房号查找\n");
printf("\n");
printf(" 7 按学号插入 8 按学号删除\n");
printf("\n"); printf("\n"); printf("\n"); printf("\n");
printf("提示:当输入的数字键为0时，退出操作\n");
if(t==1)
{
printf("请输入数字键(1~8为操作键):");//1~8为有效数字操作键
scanf("%d",&f);
if(f<0||f>9)
{
system("cls");
printf("\n");
printf("输入数字不对,请在原处重输!\n"); printf("\n");
menu();
}
}

}

void disp() //返回主界面
{
char c;
fflush(stdin);
printf("\n");
printf("请按任意键进入主界面:");
scanf("%c",&c);
system("cls");
}
void panduan3() //如果已无学生记录则返回主界面
{
printf("\n");
printf("已无学生记录\n");
printf("\n");
disp();
menu();
}

void shuru(linklist l) //输入学生的信息
{
printf("请输入姓名:");
fflush(stdin); // 清空输入缓冲区，得到正确的输入数据
gets(stud.name); //输入一行字符串（姓名）
printf("请输入学号:");
scanf("%d",&stud.num);
printf("请输入房号:");
scanf("%d",&stud.room);
}
void create(linklist &l)//创建学生信息表
{
if(l.length>=l.listsize) //判断学生的人数是否超过初值，如果超过，则重新分配
{
stu *newbase;
newbase=(stu*)realloc(l.elem,(N+increase)*sizeof(stu ));
l.elem=newbase;
l.listsize+=increase;
}
int i=2;
char ch;
printf("\n");
printf(" **************************开始创建线性表***************************\n");printf("\n");
printf("请输入第1个学生的信息\n");
shuru(l); //调用输入函数
ch=getchar();
strcpy(l.elem[l.length].name,stud.name);
l.elem[l.length].num=stud.num;
l.elem[l.length].room=stud.room;
l.length++;
printf("\n");
printf("是否继续输入?<y/n>:");
scanf("%c",&ch);
printf("\n");printf("\n");
while(ch=='y')
{

printf("请输入第%d个学生的信息\n",i);
shuru(l);
strcpy(l.elem[l.length].name,stud.name);
l.elem[l.length].num=stud.num;
l.elem[l.length].room=stud.room;
l.length++;
i++;
ch=getchar(); printf("\n");
printf("是否继续输入?<y/n>:");
scanf("%c",&ch);
printf("\n");printf("\n");
}
if(ch=='n') system("cls");

}
void sort3(linklist &l)//按房号排序（采用冒泡排序）
{
int i,j;
stu temp;
for(i=0;i<l.length-1;i++)
for(j=i+1;j<l.length;j++)
if(l.elem[i].room>l.elem[j].room)
{
temp=l.elem[i];
l.elem[i]=l.elem[j];
l.elem[j]=temp;
}

}

void sort2(linklist &l)//按学号排序（采用冒泡排序）
{
int i,j;
stu temp;
for(i=0;i<l.length-1;i++)
for(j=i+1;j<l.length;j++)
if(l.elem[i].num>l.elem[j].num)
{
temp=l.elem[i];
l.elem[i]=l.elem[j];
l.elem[j]=temp;
}

}
void sort1(linklist &l)//按姓名排序（采用冒泡排序）
{
int i,j;
stu temp;
for(i=0;i<l.length-1;i++)
for(j=i+1;j<l.length;j++)
if(strcmp(l.elem[i].name,l.elem[j].name)>0)
{
temp=l.elem[i];
l.elem[i]=l.elem[j];
l.elem[j]=temp;
}

}
void print1(linklist &l)//打印学生信息
{
int i;
printf("\n");
printf("姓名 学号 房号\n");printf("\n");
for(i=0;i<l.length;i++)
printf("%-15s %-3d %5d\n",l.elem[i].name,l.elem[i].num,l.elem[i].room);
}
void print2(linklist &l,int mid) //打印查找到的学生信息
{
printf("查找成功----->该学生信息为:\n");
printf("姓名 学号 房号\n");printf("\n");
printf("%-15s %-5d %-5d\n",l.elem[mid].name,l.elem[mid].num,l.elem[mid].room);
}
int panduan1(char ch) //判断是否继续查找
{

scanf("%c",&ch);
printf("是否继续查找?<y/n>:");
fflush(stdin);
scanf("%c",&ch);
if(ch=='y')
{
system("cls");
return(1);
}

else
return 0;
}
int panduan2(char ch) //如果学生不存在,判断是否继续查找
{
scanf("%c",&ch);
printf("该学生不存在,是否继续查找?<y/n>:");
fflush(stdin);
scanf("%c",&ch);
if(ch=='y')
{
system("cls");
return(1);
}

else
return 0;
}
void chazhao3(linklist &l)//按房号从小到大查找（采用二分查找）
{
if(l.length==0) panduan3(); //此函数功能为：返回主界面
else
{
int low=0,high=l.length,mid,flag=0;//flag作为标志符，为1则表示查找成功，否则没有所要查找的学生
int m;
char ch;
printf("\n");printf("\n");
printf("按房号查找----->请输入要查找的房号:");

scanf("%d",&m);
printf("\n");
while(low<=high)
{
mid=(low+high)/2;
if(m==l.elem[mid].room)
{
flag=1;
break;
}
else if(m>l.elem[mid].room)
low=mid+1;
else
high=mid-1;
}
if(flag==1)
{
print2(l,mid);
if(panduan1(ch)) //调用判断函数1
chazhao3(l);
else
{
system("cls");
menu();
}

}
else
{

if(panduan2(ch)) //调用判断函数2
chazhao3(l);
else
{
system("cls");
menu();
}
}
}
}
void chazhao2(linklist &l)//按学号从小到大查找（采用二分查找）
{
if(l.length==0) panduan3();
else
{
int low=0,high=l.length,mid,flag=0;
int n;
char ch;
printf("\n");printf("\n");
printf("按学号查找----->请输入要查找的学号:");

scanf("%d",&n);
printf("\n");
while(low<=high)
{
mid=(low+high)/2;
if(n==l.elem[mid].num)
{
flag=1;
break;
}
else if(n>l.elem[mid].num)
low=mid+1;
else
high=mid-1;
}
if(flag==1)
{
print2(l,mid);
if(panduan1(ch))
chazhao2(l);
else
{
system("cls");
menu();
}

}
else
{
if(panduan2(ch)) chazhao2(l);

else
{
system("cls");
menu();
}
}
}
}
void chazhao1(linklist &l)//按姓名从小到大查找（采用二分查找）
{
if(l.length==0) panduan3();
else
{
int low=0,high=l.length,mid,flag=0;
printf("\n");printf("\n");
printf("按姓名查找----->请输入要查找的姓名:");
char a[15],ch;
scanf("%s",a);
printf("\n");
while(low<=high)
{
mid=(low+high)/2;
if(strcmp(a,l.elem[mid].name)==0)
{
flag=1;
break;
}
else if(strcmp(a,l.elem[mid].name)>0)
low=mid+1;
else
high=mid-1;
}
if(flag==1)
{
print2(l,mid); //打印查找到的学生的信息
if(panduan1(ch)) chazhao1(l);
else
{
system("cls");
menu();
}
}

else
{
if(panduan2(ch)) chazhao1(l);
else
{
system("cls");
menu();
}
}
}
}
void insert(linklist &l)//按学号从小到大插入该学生
{
int i,j,k;
char ch;
printf("\n");
printf("插入的学生信息为:\n");
printf("姓名:");
fflush(stdin);// 清空输入缓冲区，得到正确的输入数据
gets(stud.name);
printf("学号:"); scanf("%d",&stud.num);
printf("房号:"); scanf("%d",&stud.room);
if(l.length==0)
{
strcpy(l.elem[l.length].name,stud.name);
l.elem[l.length].num=stud.num;
l.elem[l.length].room=stud.room;

}
for(i=0;i<l.length;i++)
{
if(stud.num<l.elem[i].num)
{
k=i;
for(j=l.length;j>k;j--)
l.elem[j]=l.elem[j-1];
strcpy(l.elem[k].name,stud.name);
l.elem[k].num=stud.num;
l.elem[k].room=stud.room;
break;
}
else
{
strcpy(l.elem[l.length].name,stud.name);
l.elem[l.length].num=stud.num;
l.elem[l.length].room=stud.room;
}

}
l.length++;
fflush(stdin);
printf("\n");
printf("是否继续插入?<y/n>:");
scanf("%c",&ch);
if(ch=='y') insert(l);
else system("cls");
}

void Delete(linklist &l)//按学号删除该学生
{
int i,j,k=-1;
char ch;
printf("\n");printf("\n");
printf("请输入要删除学生的学号:");
scanf("%d",&stud.num);
for(i=0;i<l.length;i++)
{
if(stud.num==l.elem[i].num)
{
printf("该学生的信息为:\n");printf("\n");
printf("%-15s %-3d %7d\n",l.elem[i].name,l.elem[i].num,l.elem[i].room);
k=i;
for(j=k;j<l.length-1;j++)
l.elem[j]=l.elem[j+1];

printf("\n");
break;
}

}
if(i>=l.length) printf("该学生不存在\n");
if(k>=0)l.length--;
fflush(stdin);
printf("\n");
printf("是否继续删除?<y/n>:");
scanf("%c",&ch);
system("cls");
if(ch=='y') Delete(l);
else system("cls");

}
int main() //主函数
{
linklist l; //定义线性表 l
init(l); //调用初始化函数
char ch;
system("color a");
printf("\n");
printf(" *************************欢迎进入宿舍管理查询系统*************************\n");
printf("\n");
printf("请按任意键开始操作:");
scanf("%c",&ch);
system("cls");//将屏幕先前显示的内容清理掉
create(l); //调用线性表创建函数
system("cls");
t=1;
menu(); //调用主菜单函数

while(f!=0)
{

system("cls");
switch(f)
{
case 1: sort1(l); //调用按姓名排序函数
printf("\n");
if(l.length==0)
{
printf("已无学生记录\n");
printf("\n");
disp();
menu();
}
else
{
printf("按姓名排序:\n");
print1(l);
disp(); //调用返回主界面
menu();

}
break;
case 2: sort2(l); //调用按学号排序函数
printf("\n");