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模拟图书馆管理系统

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2020年4月19日
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“程序设计专周”报告

实验题目： 模拟图书馆管理系统
班 级：
学 号： 30号
姓 名：
指导教师：
日 期： 19周一 ~ 周五

一、题目：模拟图书馆管理系统
模拟图书管理系统：图书管理的基本业务包括对一本书的入库、清除、查询、借出、归还等，设书的内容至少包括书号、书名、作者、库存总量和现存量等。

二、算法基本思想描述：
　　 将整个程序划分为五个模块，分别定义了五个函数来实现管理系统的功能，采用单链表的结构进行数据操作。

三、设计
１．数据结构的设计
typedef struct BookList
{ char num[10];
char name[20];
char author[20];
int total;
int leavings;
struct BookList *next;
}Book;
采用链表的结构来进行数据操作，一本书的数据包括：书号、书名、作者、库存总量、现存量以及指针区域。

２．算法的设计
（１）关键算法设计思路描述
在构思图书馆管理系统的结构时，我将整个程序划分为五个模块，分别定义了五个函数来实现管理系统的功能，除此之外在对程序的界面设计上加入了一些动画效果。在数据结构上采用单链表的结构方式，这样在读取文件中数据的时候能够节省内存空间。
　　设计主菜单时，用while(1)和switch()来实现功能的选择以及运行一项功能后返回主菜单。　
在整个程序中，统一采用了以输入０的方式返回或退出，并在模块有需要键盘输入地方加入了防错误输入的功能，防止输入错误导致程序错误运行，此功能采用判断输入值的ASCII码或字符串的比较。
入库模块：首先判断数据文件是否存在，如存在以追加的方式打开，如不存在以写入的方式打开。输入图书的具体数据（在输入过程中，如输入的书号为０则返回主菜单）、存盘，判断存盘成功则打印“成功添加”，如存盘失败打印“添加失败”。最后返回入起始界面（入库模块）。
清除模块：进入清除模块则将文件中的全部数据用单链表的结构读入内存，提示输入要删除的书号，在内存中寻找并删除，删除后能够马上存盘或是直到全部删除完成后再选择操作，在防止操作后忘记存盘，在程序中加入了自动判断操作过的数据是否己经进行过存盘的功能。
查询模块：本模块分为三个子模块：以书号方式查询、以书名的方式查询、以作者的方式查询。前两个查询功能只要找到符合条件的数据时就停止，以作者方式因为考虑到一个作者不止一本作品，因此对全部的数据进行查找，并打印出所有符合条件的数据。如果未找到则打印“没有找到”，最后返回子功能模块起始，直到输入０返回上一级。
借出、还书模块：这两个功能的思路完全一样，不同的是对数据中的现存量的运算。两个功能都是先建立一个图书类型的数据指针，逐条将文件中的数据读入内存，并与输入的数据进行比较，如果一致则先对内存中的数据进行操作，再将文件中的fp指针后退sizeof(Book)个字节，将内存中的经过修改过的数据写入文件。完成一条操作后，提示进行下一条操作，输入０时返回主菜单。

（２）程序结构及模块名称描述
　　主程序
界面初始化
入 库
清 除
查 询
借 出
归 还
书号 查询
书名 查询
作者 查询
全部 列表

a ) void main() //主程序
b ) void s(long)　　　　　 　　　//时间延迟函数　
c ) void sta()　　　　　　　　 //界面初始效果
d ) void wel()　　　　　　　　 //界面初始效果
e ) void bookadd()　　　　　　　　//入库
f ) void sa_ve(sqtype) 　　　　　　//清除函数中保存文件函数
g ) void del()　　　　　　　　 //清除
h ) void r()　　　　　　　　 //查询
j ) void s_1()　　　　　　　　 //查询功能中以书号方式查询
k ) void s_2()　　　　　　　　 //以书名方式查询
l ) void s_3()　　　　　　　　 //以作者方式查询
m ) void readall() //列出全部图书
n ) void borrow()　　　　　　　　 //借出
o ) void back()　　　　　　　　 //归还
p ) void bye()　　　　　　　　 //退出效果

（３）主要模块算法描述
/*添加*/
void bookadd() /*添加图书*/
{
FILE *fp; Book finger; char temp[10];
fp=fopen("blist.db","rb");/*读方式打开文件*/
if(fp==NULL)
fp=fopen("blist.db","wb"); /*写方式打开文件*/
else/*如果有书就添加*/
{
fclose(fp);
fp=fopen("blist.db","ab");/*追加方式打开文件*/
}
clrscr();
while(1)
{
printf("\n请输入数据:\n");/*逐个输入新图书的资料*/
printf("请输入书号(输入0结束添加):");
gets(temp);
if(strcmp(temp,"0")) strcpy(finger.num,temp);
else break;
printf("请输入书名: ");
scanf("%s",finger.name);
printf("请输入书的作者: ");
scanf("%s",finger.author);
printf("请输入书的总数: ");
scanf("%d",&finger.total);b=getchar();
finger.leavings=finger.total;
finger.next=NULL;
if(fwrite(&finger,sizeof(Book),1,fp))/*块写*/
{
printf("-----------------------------------------------------------------------------\n");
printf("己成功添加:\n书号:%s 书名:%s 作者:%s 库存总量:%d 现存量:%d\n",finger.num,finger.name,finger.author,finger.total,finger.leavings);
printf("-----------------------------------------------------------------------------");
}
else printf("对不起,数据写入文件错误!");
}
fclose(fp);
clrscr();
}

/*删除*/
del() /*删除功能函数*/
{ FILE *fp;Book *head,*p,*q,*temp;char a[10],s;int flag=0,flag2,flag3=0;
fp=fopen("blist.db","rb");
head=p=q=(Book*)malloc(sizeof(Book));
fread(p,sizeof(Book),1,fp);
while(!feof(fp))
{ q=p; p=(Book*)malloc(sizeof(Book));
fread(p,sizeof(Book),1,fp); q->next=p;
}
p->next=NULL;
del_re:
flag2=0; clrscr();
gotoxy(1,3);textcolor(4);cprintf("提示:");
textcolor(7);gotoxy(6,4);printf("您能够逐次操作后存盘,也能够完成全部");
gotoxy(6,5);printf("操作后退出时存盘,不进行存盘您所有删");gotoxy(6,6);printf("除操作对文件无效!");
gotoxy(1,23);printf("请输入要删除的书号(0退出,00存盘):");gets(a);
if(!strcmp(a,"0")) goto del_end;
else if(!strcmp(a,"00"))
{ if(flag==0) {gotoxy(50,24);textcolor(4);cprintf("您还未进行任何删除操作!");textcolor(7);getch();clreol

();goto del_re;}
else {flag3+=sa_ve(head);goto del_re;}
}
p=head;
while(p!=q->next)
{ if(!strcmp(a,p->num))
if(p==head) {head=p->next;flag++;flag2=1;gotoxy(35,13);printf("删除成功!");getch();goto del_re;}
else {temp->next=p->next;flag++;flag2=1;gotoxy(35,13);printf("删除成功!");getch();goto del_re;}
temp=p;
p=p->next;
}
if(flag2==0) {gotoxy(50,24);textcolor(4);cprintf("对不起没有找到你要删除的数据!");textcolor(7);getch();clreol();goto

del_re;}
del_end:
if(flag>flag3)
{ gotoxy(22,13);clreol();printf("您还有删除操作未存盘,是否存盘(Y/N):");s=getchar();
if(s==78||s==89||s==110||s==121)
{ if(s==89||s==121) {gotoxy(1,13);clreol();sa_ve(head);b=getchar();}
else b=getchar();goto del_end2;
}
else goto del_end;
}
del_end2: fclose(fp);
}
/*查找(按书号查找)*/
s_1() /*查找子函数中的按书号查询功能*/
{
char temp_num[10];
Book finger; int flag;
FILE *fp; fp=fopen("blist.db","rb");
s_1re:
flag=0;gotoxy(1,25);printf("请输入书号(输入0返回):");
scanf("%s",temp_num);
if(!strcmp(temp_num,"0")) {fclose(fp);goto s_1end;}
while(!feof(fp))
{
fread(&finger,sizeof(Book),1,fp);
if(!strcmp(finger.num,temp_num))
{ clrscr();
textcolor(4);cprintf(" 书号");gotoxy(17,1);cprintf("书名");
gotoxy(33,1);cprintf("作者");gotoxy(47,1);cprintf("总库存");
gotoxy(63,1);cprintf("现存量\r\n");textcolor(7);
printf(" %s\t\t%s\t\t%s\t\t%d\t\t%d\n",finger.num,finger.name,finger.author,finger.total,finger.leavings);
flag=1;rewind(fp);break;
}
}
if(flag==0) {clrscr();gotoxy(28,12);printf("没有找到您要查询的书!");rewind(fp);getch();clrscr();}
goto s_1re;
s_1end: b=getchar();
}

/*借书功能*/
borrow() {
FILE *fp;char a[10];int flag;
Book n;
fp=fopen("blist.db","rb+");
clrscr();
borrow_re:
flag=0;
gotoxy(1,13);clreol();gotoxy(1,24); clreol();
gotoxy(1,23);printf("请输入要借的书号(输入0返回):");clreol();
gets(a);if(!strcmp(a,"0")) goto borrow_end;
fread(&n,sizeof(Book),1,fp);
while(!feof(fp))
{
if(!strcmp(a,n.num)) /*一样的话*/
{
if(n.leavings==0) printf("对不起,此书全部借出.\n");
else
{ --n.leavings;
fseek(fp,-56L,1);
fwrite(&n,sizeof(Book),1,fp);
gotoxy(35,13);printf("借出成功!");flag=1;getch();
}
rewind(fp);break;
}
fread(&n,sizeof(Book),1,fp);
}
if(flag==0) {gotoxy(35,13);printf("借书失败!");rewind(fp);getch();}
goto borrow_re;
borrow_end: fclose(fp);
}

四、源程序清单：（见源程序文件名：____lib.c_____）
五、测试数据及测试结果：
（一）添加
输入数据：　书号 书名 作者 库存
1001 h1 li 8
1002 h2 ki 8
1003 h3 fd 9
1004 h4 li 10
1005 h5 sdfs 11
1006 h6 ed 9
1007 h7 tio 7
（二）清除
输入清除的书号：1006
提示删除成功，运行查询功能中的查询全部功能，确认1006己被删除
（三）查询
１．书号查询，输入：1005
输出：1005 h5 sdfs 11
２．书名查询，输入：h7
　　输出：1007 h7 tio 7
３．作者查询，输入：li
输出：1001 h1 li 8
1004 h4 li 10
（四）借出
输入：1004
输出：借出成功
运行查询功能中的查询全部功能，显示：
书号　书名　作者　库存　现存
1004 h4 li 10 9
（五）归还
输入：１００４
输出：归还成功
　　　　运行查询功能中查询全部，显示：
书号　书名　作者　库存　现存
1004 h4 li 10 10

六、心得体会：
编写整个模拟图书馆管理程序历时五天，五个功能模块中的入库与查询模块由于定义函数名与Ｃ语言中自带函数名冲突，到发现原因并修改，期间耗时三天。在三天期间，在不知道冲突原因之前，我在几个论坛上发贴，有回贴的竟没人知道原因，后来偶然的灵机一动，将函数名更改，程序顺利运行。我还从网上下了一本Ｃ语言函数的电子书，经查确实是由于函数名冲突。因此，我们在定义函数的时候，在注意函数名是否与Ｃ语言自带的函数冲突。
因为我比较喜欢有应用性的程序，因此挑选图书馆来做，可是在确定所用数据结构方面，构思时考虑不足，忽略了图书馆内书的数据量，一直到入库与查询两个模块完成，我还是采用顺序表的结构来进行数据操作，可是在编写清除模块的时候，突然间发现将文件数据全部读出时，如果采用顺序链表就必须欲先定制一个足够大的空间，因此我又将数据结构改成单链表以节省内存空间。
在编写入库和查询模块时，用的知识都只是大一所学Ｃ语言老师教过的，如打开文件fopen命令，读取文件fread命令,写入文件fwrite命令等等。对文件的其它详细操作一无所知，如读取时文件fp指针的位置，如何让fp指针在文件中定位等等。可是我在编写借出，归还和清除三个模块时，恰恰得用到这些知识，因此借用ftell()命令，自己慢慢的摸索出一些门道。如：在借出和归还模块里，我采用的方法是，定义一个图书类型的结构体指针，一次从文件里只读取一个数据，将它的关键字符段与输入数据进行比较，如果一致则将文件指针fp往后移动sizeof(Listtype)个字节，然后将经过这个修改后的数据写入文件。之因此采用这个方法，我是考虑到它在内存中只占用了sizeof(Listtype)字节个空间，而且也只需向文件中写入一次。如果用链表全部读取、修改后再保存文件，一是占用了很大的内存空间，二是要向文件中写入全部的数据。可是，如果要进行多次借出操作的时候，用链表读取只需要全部操作完后一次对修改后的数据进行写入，期间的操作只需在内存中进行。而用我的方法，借一次就必须打开文件，逐条读取，修改写入。因此至于哪种方法更好，我自己具体也弄不清，还请老师多多指点一下。
因为在整个程序中，我在主函数和五个功能函数中都用到了无限循环体 while(1)以实现操作结束后依然停留在这个功能模块，直到输入０以退出。因为这种结构，在编写和测试过程中遇到了种种的问题而造成程序运行错误或是死循环，于是我采用隔数行打印一些字符的方法以判断是哪一个环节出错，这个方法虽然是麻烦一点但能达到一定的效果。
删除功能函数是最后编写的，在编写时思路也经过改变，原本的思路是：一次从文件中读取一条与输入数据比较，找到符合条件的数据后，记住此时文件指针fp的位置，将fp后面直到文件结束的数据读入链表中，最后将fp指针移到要删除数据位置前，将内存中的数据写入文件。这样便将要删除的数据在文件中覆盖。可是在具体的测试中，功能的实现很不稳定，有时候会出现写入错误而导至读取时出现乱码。因此最后不得不放弃这种思路，将方法改成以wb+的方式打开文件，将文件中的数据全部读入链表，在链表中进行删除操作，全部操作结束后写入文件。
再者是编写的三个效果，一个是模仿windowsXP的开机，一个是用类似百叶窗的效果打印字符画，另外一个是程序结束时的告别画面。这三个无非是用while,gotoxy等命令实现，纯粹是因为好玩，增强程序的趣味性，可是这些效果因为每台机子CPU的运算速度不同，因此在不同机子上运行的速度不同。总之，经过专周收获还是蛮多的，重在实践。