数据结构课设图书管理.doc

数据结构课程设计
数据结构课程设计

图书管理系统

院 系： 计算机科学技术学院计算机科学与技术（工）
班 级： 计14– 1班
姓 名： 王梦雨（27）
合 作 者： 宋玮璇（20） 彭玲玲（17）
指导教师： 薛曼玲

2015 年 12 月 25 日

数据结构课程设计任务书
一、题目： 图书管理系统
二、设计要求
（1）王梦雨（组长）、宋玮璇和彭玲玲组成设计小组。
（2）小组成员分工协作完成。要求每个成员有自己相对独立的模块，同时要了解其他组员完成的内容。
（3）查阅相关资料，自学具体课题中涉及到的新知识。
（4）采用结构化、模块化程序设计方法设计，功能要完善，界面美观。
（5）所设计的系统要至少应用一个课程中或者与其密切相关的算法。
（6）按要求写出课程设计报告。其主要内容包括：封皮、课程设计任务书，指导教师评语与成绩、目录、概述、软件总体设计、详细设计、软件的调试、总结、附录：带中文注释的程序清单、参考文献。报告一律用A4纸打印，中文字体为宋体，西文字体用Time New Roma，一律用小四号字，行距采用“固定值”18磅，首行缩进2字符。总体设计应配合软件总体模块结构图来说明软件应具有的功能。详细设计阐述本人设计模块部分的设计思想、应用到的理论和算法、程序流程等等，调试的叙述应配合出错场景的抓图来说明出现了哪些错误，如何解决的。
（7）课程设计报告中的软件总体设计、详细设计、软件的调试等主体内容要以文字描述、图表等形式为主，可配以主要核心代码，在附录中附程序清单。
三、课程设计工作量
由于是设计小组团结协作完成设计任务，一般每人的程序量在200行有效程序行左右，不得抄袭。
四、课程设计工作计划
2015年12月14日，指导教师讲课，学生根据题目准备资料；
2015年12月15日，设计小组进行总体方案设计和任务分工；
2015年12月16日～2015年12月21日，每人完成自己承担的程序模块并通过独立编译；
2015年12月22日～2015年12月24日，将各模块集成为一个完整的系统，并录入足够的数据进行调试运行；
2015年12月25日，验收、开始撰写报告；
2015年12月30日前，提交课程设计报告。
指导教师签章：
教研室主任签章
数据结构课程设计指导教师评语与成绩

指导教师评语：

课程设计表现成绩：
课程设计验收成绩：
课程设计报告成绩：
课程设计 总成绩：

指导教师签章
2015年 12 月 31 日

目 录

第1章 概述 1
1.1性能需求 1
1.2功能需求 1
第2章 概要设计 2
2.1功能模块设计 2
2.2算法分析与设计 3
第3章 详细设计 9
3.1借阅操作模块 9
3.2还书操作模块 10
3.3查询操作模块 11
3.4主菜单和界面的设定 12
3.5 新书入库以及读者信息的录入 13
第4章 调试分析与测试结果 15
第5章 总结 24
参考文献 25
附录 26

第1章 概述
1.1性能需求
设计一个计算机管理系统完成图书管理基本业务。
1.2功能需求
1) 每种书的登记内容包括书号、书名、著作者、现存量和库存量；
2) 对书号建立索引表（线性表）以提高查找效率；
3) 系统主要功能如下：
*采编入库：新购一种书，确定书号后，登记到图书帐目表中，如果表中已有，则只将库存量增加；
*借阅：如果一种书的现存量大于0，则借出一本，登记借阅者的书证号和归还期限，改变现存量；
*归还：注销对借阅者的登记，改变该书的现存量。
【进一步完成内容】
1) 系统功能的进一步完善；
2) 索引表采用树表。
3) 设计内容
4) 程序流程图
5) 源程序
6) 软件测试报告（包括所用到的数据及结果）

第2章 概要设计
2.1功能模块设计
有八个模块
1) 图书初始化
输入图书的一些信息，编号、作者、书名、数量，使有一定的库存。
2) 新书入库
新书采编入库，输入编号后如果有次数只需输入数量，没有则继续输入书名、作者、数量。
3) 添加读者信息
读者信息初始化，输入读书证号和姓名，只有输入书证号和姓名才能进行借书还书
4) 借书模块
读者输入读书证号，证号存在输入要借的图书编号，不能借同一本书，如果借书数量以达到最大也不能借书
5) 还书模块

归还已借的图书，要先输入读者书证号，书证号存在继续输入要还的图书编号，图书编号存在并且借来此书，归还成功。
6) 查询图书信息
7) 查询读者信息
可查询读者姓名书证号，借了几本书，都是什么书和还书日期，还可以借几本书。
8) 退出
退出读书管理系统并保存读者和图书信息。

图书管理系统

图书管理模块

理
读者管理模块
借阅操作模块
查询操作模块

借书系统
读者信息查询
图书信息查询
输入读者信息
还书系统
采编入库
初始化图书信息

2.2算法分析与设计

进入系统后首先进行图书初始化，输入图书的信息。
开始

输入图书编号、名称、作者和图书数量

进入系统

初始化之后，进入系统，显示功能列表，可选择任意系统，但在借书之前先要输入读者信息。
开始

输入功能所对应的数字

输入的数字小于0大于6

错误！请重新输入

执行所选功能

1)采编入库
录入图书信息

判断是否有此图书

是
在原有的纪录上加上现有的图书数量
否

向系统中加入新纪录

2)输入读者信息
开始

输入读者信息：读者书证号

结束

3)借阅图书
输入读者书证号

判断读者是否存在

否
输出次读者编号不存在！按任意键返回

是
输入要借的图书编号

判断图书编号是否存在

否

输出此图书编号不存在！按任意键返回

是

看是否还有此图书
否
输出此书已借完，按任意键返回
是

看读者的借书数目是否满了

是
输出借书数目已满不能借书，按任意键返回
否

看读者是否借了相同的书

是
输出同一读者不能借相同的两本书
否
输入归还图书的日期

图书现有数量和库存数量都减1

输出读者结束成功，按任意键返回

结束

4)归还图书
输入要还书的读者编号

判断读者编号是否存在
否
输出读者编号不存在按任意键返回
是
输入读者还书编号

判断图书编号是否存在

否
输出此图书编号不存在按任意键返回

是
此图书编号和还书日期等于0

库存和现有图书数量加1，借书数量减1

输出读者还书完毕，按任意键返回

结束

5)查询图书信息
判断图书信息是否为空

否
输出图书信息：编号、名称、作者、现有和库存

结束

6)查询读者信息

判断读者信息是否为空

否
输出读者书证号、姓名、图书编码和还书日期

输出读者信息打印完毕

结束

第3章 详细设计
3.1借阅操作模块
借阅操作模块分为借书系统和还书系统。
借书系统主要由void Borrow_Book()函数来实现，通过while和if语句判定图书库存量是否为0，通过strcmp比较函数，判断是否同借两本相同的书，再用goto END;跳转页面，退出当前借书目录。以上都是通过基于单链表的数据结构知识来进行实现的。
void Borrow_Book() /*借书模块*/
{
BK *p0; RD *p1;
char bo_num[10],rea_num[10],lim_date[8];
int i;
p0=h_book; p1=h_reader;
printf("\n借书模块...\n");
printf("\n请输入借书的读者书证号:");
scanf("%s",rea_num);
while(p1->next!=NULL&&strcmp(rea_num,p1->reader_num)!=0)
p1=p1->next;
if(p1->next==NULL&&strcmp(rea_num,p1->reader_num)!=0)
{
printf("\n此读者编号不存在!按任意键返回..\n");
goto END;
}
printf("\n请输入你要借的书的编号:");
scanf("%s",bo_num);
while(strcmp(bo_num,p0->book_num)!=0&&p0->next!=NULL)

p0=p0->next;
if(p0->next==NULL&&strcmp(bo_num,p0->book_num)!=0)
{
printf("\n此图书编号不存在!按任意键返回..\n");
goto END;
}
else if(p0->book_xy<=0)
{
printf("\n抱歉,此书已借完!请等待新书的到来!!\n按任意键返回....");
goto END;
}
else if(p1->right>Max||p1->right==Max)
{
printf("\n不好意思,借书数目已满!不能借书!\n按任意键返回....");
goto END;
}
else if(strcmp(p1->borrow[0].borrow_book_num,"0")!=0)
{
for(i=0;iborrow[i].borrow_book_num,bo_num)==0)
{
printf("\n抱歉!同一个读者不能同借两本相同的书!\n按任意键返回....");
goto END;
}
3.2还书操作模块
与借书操作模块类似，通过void Return_Book()函数实现还书。通过while和if语句判定查询读者是否借阅，再用strcpy函数进行图书数量覆盖在if语句中通过 p->book_xy++; p->book_kc++; q->right--;，实现图书现存以及库存的自增1.
if(strcmp(return_book_num,q->borrow[i].borrow_book_num)==0) /*如果此读者借了此书*/
{
find=1;
for(j=i;jborrow[j].borrow_book_num,q->borrow[j+1].borrow_book_num);
strcpy(q->borrow[j].limit_date,q->borrow[j+1].limit_date);
}
strcpy(q->borrow[Max-1].borrow_book_num,"0");
strcpy(q->borrow[Max-1].limit_date,"0");
p->book_xy++;
p->book_kc++;
q->right--;
printf("\n编号%s的读者还书完毕!按任意键继续下步操作..",return_reader_num);
}
if(find==0)
printf("\n错误!此读者未借此书!按任意键返回..\n");
end: getch(); system("cls");
}
3.3查询
1.查询操作模块分为查询图书信息和查询读者信息。
3.3.1查询图书信息通过void Print_book()实现，从而查询到图书编号，图书名称，图书作者，现有，库存。通过While语句判断图书是否存在，若存在，则图书信息打印完毕。
void Print_book() /*查询图书信息*/
{
BK *p;
p=h_book;
printf("\n图书信息如下:\n\n");
printf("图书编号\t图书名称\t图书作者\t现有\t\t库存\n");

while(p!=NULL)
{
printf("%s\t\t%s\t\t%s\t\t%d\t\t%d\n",p->book_num,p->book_name,p->book_writer,p->book_xy,p->book_kc);
p=p->next;
}
printf("\n图书信息打印完毕!按任意键继续下一步操作..");
getch();
system("cls");
}
3.3. 2查询读者信息通过void Print_reader()实现，从而查询到读者书证号，读者姓名，然后再通过While语句判断读者是否存在，若存在，则输出图书编号和还书日期。
void Print_reader() /*查询读者信息*/
{
RD *p;
int i;
p=h_reader;
printf("\n读者信息如下:\n\n");
printf("读者书证号\t\t读者姓名\n");
printf("\n");
while(p!=NULL)
{
printf("\t%s\t\t%s",p->reader_num,p->reader_name);
for(i=0;iborrow[i].borrow_book_num);
printf("\t\t%s",p->borrow[i].limit_date);
}
printf("\n");
p=p->next;
}
printf("\n读者信息打印完毕!按任意键继续下一步操作..");
getch();
system("cls");
}
3.4主菜单和界面的设定
界面的设定由void Login()函数来实现，主菜单的设定由int Menu()函数来实现，通过void Menu_select()函数及for语句和switch语句来实现主菜单的选择功能。
void Menu_select()/*主菜单选择函数*/
{
for(;;)
{
switch(Menu()) /*功能选择*/
{ case 0:
system("cls");
Save();
printf("\n\n\t文件保存成功!\n");
printf("\n\n\t欢迎下次使用本系统!\n");
getch();
exit(0);
case 1:Insert_New_Book();break;
case 2:add_reader();break;
case 3:Borrow_Book();break;
case 4:Return_Book()break;
case 5:Print_book();break;
case 6:Print_reader();break;
default:printf("\n错误!");
exit(0);}
}

3.5 新书入库以及读者信息的录入
1.新书入库由void Insert_New_Book()函数来实现，通过while循环和if语句实现新书的入库过程，此处分两种情况,若图书编号存在,则直接进库，若不存在,则需要输入其他的信息,然后在进行插入操作。
void Insert_New_Book()/*新书入库*/
{

BK *p,*p0,*p1;
p=p1=h_book;
printf("\n新书入库模块...\n");
printf("\n请输入新书信息..\n包括书号.书名.数量..\n");
p0=(BK *)malloc(sizeof(BK));
printf("图书编号:");
scanf("%s",p0->book_num);
while(strcmp(p0->book_num,p1->book_num)!=0&&p1->next!=NULL)
p1=p1->next;
if(strcmp(p0->book_num,p1->book_num)==0) /*此处分两种情况,若图书编号存在,则直接进库,只须输入书的数量*/
{
printf("\n此编号图书已存在!!直接入库!\n");
printf("图书数量:");
scanf("%d",&p0->book_kc);
p1->book_kc+=p0->book_kc;
p1->book_xy+=p0->book_kc;
}
else/*若不存在,则需要输入其他的信息,然后在进行插入操作*/
{
printf("图书名称:");
scanf("%s",p0->book_name);
printf("图书作者:");
scanf("%s",p0->book_writer);
printf("图书数量:");
scanf("%d",&p0->book_kc);//库存数量
while(p->next)
{ p=p->next; }
if(h_book==NULL) h_book=p0; /*此处分两种情况,链表中没有数据,head直接指向p0处*/
else p->next=p0; /*此处分两种情况,链表中有数据,链表中最后元素的next指向p0处*/
p0->next=NULL;
p0->book_xy=p0->book_kc;
}
printf("\n新书入库完毕!按任意键继续下一步操作..\n");
getch();
system("cls");
2.读者信息的录入由void add_reader()函数来实现，读者初始化开始,输入读者信息，包括读者书证号，姓名等，然后申请新结点存储空间以便录入读者信息。void add_reader()/*添加读者*/
{ RD *p0;
int i;
printf("\n读者初始化开始,请输入读者信息..\n包括书证号.姓名..\n");
p0=(RD*)malloc(sizeof(RD)); /*申请新结点存储空间*/
h_reader=p0;
printf("\n请输入读者的信息:\n");
printf("读者书证号:");
scanf("%s",p0->reader_num);
printf("读者姓名:");
scanf("%s",p0->reader_name);
p0->right=0;
for(i=0;iborrow[i].borrow_book_num,"0"); /*所借图书直接置为(即没有借书)*/
strcpy(p0->borrow[i].limit_date,"0");
}
p0->next=NULL;
printf("\n读者信息初始化完毕!按任意键继续下一步操作..\n");
getch();
system("cls");
}

第4章 调试分析与测试结果

图书信息初始化

同一本新书入库的运行结果图

不同的新书采编入库

采编入库后查询图书信息的运行结果图

登记读者信息

借书

借书后查询图书信息的运行结果图

借同一本书的运行结果图

借不同的书

借两本书后查询读者信息的运行结果图

还书运行结果图

还书之后再查询读者信息的运行结果图

还书后查询图书信息

退出

第5章 总结

但是通过这次的实验使我知道了图书管理系统的流程知道了一些以前不知道的知识，在运行程序时也遇到了一些问题，借书时只能借一本书，再借书就不能显示是借了还是不能借，把最多能借书的数量改了一下还是不行，最后在每一个判断输出之后都加了goto END借书，就能正常借书了。程序有点长，本来一个函数就能完成一个功能，他用了两个函数就我把自己能改成一个的改了。借书系统比较复杂，不容易懂，和同学交流了一下自己看了看才明白。
这次的实验还让我复习了数据结构的一些知识，如数组，while语句，switch语句，链表，还知道了如何使用system("cls")清屏，还知道了strcmp是用来比较字符串s1和s2大小的，strcpy使用来把字符串s2的值赋给s1的。
这次的实验增加了我们自己动手动脑的能力，希望多做一些这样的实验，很有意义，和现实生活结合的程序增加了我的兴趣。

参考文献

[1] 葛建梅，数据结构实验与课程设计(指导书)，吉林，北华大学出版社，2015年1月
[2] 严蔚敏，数据结构（C语言版），北京，清华大学出版社，2007年9月
[3] 谭浩强，C程序设计题解与上机指导（第二版），北京，清华大学出版社，2000年9月。

附录

源代码如下：
#include
#include
#include
#include
#define Max 4
typedef struct book
{
char book_num[10];
char book_name[20];
char book_writer[10];
int book_xy;
int book_kc;
struct book *next;
}BK;
typedef struct borrow
{
char borrow_book_num[10];
char limit_date[8];
}BO;
typedef struct reader
{
char reader_num[10];
char reader_name[10];
int right;
BO borrow[Max];
struct reader *next;
}RD;

BK *h_book;
RD *h_reader;
void Login();
int Menu();
void Init();
void Init_book();
void Menu_select();
void Insert_New_Book();
void Find_Book();
void add_reader();
void Print_reader();
void Print_book();
void Borrow_Book();
void Return_Book();
void Save();
void Save_Book();
void Save_Reader();
void Load();
void Load_Reader();
void Load_Book();
void Login()
{
system("cls");
printf("\n\n\n\t\t****\n");
printf("\n\n\n\t\t\t欢迎使用图书管理系统\n");
printf("\n\n\n\t\t***************************************\n");
printf("\n\n\t\t本程序制作人 王宋彭 学号：\n\n\n\n\n\n\n");
printf("\n\n\n\t\t 按任意键进入系统...");
getch(); system("cls");
}
int Menu() /*主菜单*/
{ int dm;
printf("\n\t\t图书管理系统主菜单\n");
printf("=================================================\n");
printf("*\t0----退出系统 \n");
printf("*\t1----采编入库 \n");
printf("*\t2----登记读者 \n");
printf("*\t3----借阅登记 \n");
printf("*\t4----还书管理 \n");
printf("*\t5----查询图书信息 \n");
printf("*\t6----查询读者信息 \n");
printf("=================================================\n");
printf("请选择相应的代码:");
for(;;)
{ scanf("%d",&dm); //dm输入的数字
if(dm<0||dm>6)
printf("\n错误!请重新输入:");
else break;
}
return dm;
}
void Menu_select()/*主菜单选择函数*/
{
for(;;)
{
switch(Menu()) /*功能选择*/
{ case 0:
system("cls");
Save();
printf("\n\n\t文件保存成功!\n");
printf("\n\n\t欢迎下次使用本系统!\n");
getch();
exit(0);
case 1:Insert_New_Book();break;
case 2:add_reader();break;
case 3:Borrow_Book();break;
case 4:Return_Book();break;
case 5:Print_book();break;
case 6:Print_reader();break;
default:printf("\n错误!");
exit(0);}
}
}
void Init() /*初始化*/
{

BK *p0;
printf("\n图书初始化开始,请输入图书信息..\n包括编号.书名.数量..\n");
p0=(BK*)malloc(sizeof(BK));
h_book=p0;
printf("\n请输入图书信息:\n");
printf("图书编号:"); /*输入图书编号(唯一)*/
scanf("%s",p0->book_num);
printf("图书名称:"); /*输入图书名称*/
scanf("%s",p0->book_name);
printf("图书作者:"); /*输入图书作者*/
scanf("%s",p0->book_writer);
printf("图书数量:"); /*输入图书数量*/
scanf("%d",&p0->book_kc);
p0->book_xy=p0->book_kc; /*开始时图书现有量和库存量相等/
p0->next=NULL;
printf("\n图书信息初始化完毕!按任意键继续下一步操作..\n");
getch();
system("cls");
}

void Insert_New_Book()/*新书入库*/
{
BK *p,*p0,*p1;
p=p1=h_book;
printf("\n新书入库模块...\n");
printf("\n请输入新书信息..\n包括书号.书名.数量..\n");
p0=(BK *)malloc(sizeof(BK));
printf("图书编号:");
scanf("%s",p0->book_num);
while(strcmp(p0->book_num,p1->book_num)!=0&&p1->next!=NULL)
p1=p1->next;
if(strcmp(p0->book_num,p1->book_num)==0) /*此处分两种情况,若图书编号存在,则直接进库,只须输入书的数量*/
{
printf("\n此编号图书已存在!!直接入库!\n");
printf("图书数量:");
scanf("%d",&p0->book_kc);
p1->book_kc+=p0->book_kc;
p1->book_xy+=p0->book_kc;
}
else/*若不存在,则需要输入其他的信息,然后在进行插入操作*/
{
printf("图书名称:");
scanf("%s",p0->book_name);
printf("图书作者:");
scanf("%s",p0->book_writer);
printf("图书数量:");
scanf("%d",&p0->book_kc);//库存数量
while(p->next)
{ p=p->next; }
if(h_book==NULL) h_book=p0; /*此处分两种情况,链表中没有数据,head直接指向p0处*/
else p->next=p0; /*此处分两种情况,链表中有数据,链表中最后元素的next指向p0处*/
p0->next=NULL;
p0->book_xy=p0->book_kc;
}
printf("\n新书入库完毕!按任意键继续下一步操作..\n");
getch();
system("cls");
}
void add_reader()/*添加读者*/
{ RD *p0;
int i;
printf("\n读者初始化开始,请输入读者信息..\n包括书证号.姓名..\n");
p0=(RD*)malloc(sizeof(RD)); /*申请新结点存储空间*/
h_reader=p0;
printf("\n请输入读者的信息:\n");
printf("读者书证号:");
scanf("%s",p0->reader_num);
printf("读者姓名:");
scanf("%s",p0->reader_name);
p0>right=0;
for(i=0;iborrow[i].borrow_book_num,"0"); /*所借图书直接置为(即没有借书)*/
strcpy(p0->borrow[i].limit_date,"0");
}
p0->next=NULL;
printf("\n读者信息初始化完毕!按任意键继续下一步操作..\n");
getch();
system("cls");
}
void Borrow_Book() /*借书模块*/
{
BK