图书管理系统（详细版免费）
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●此为数据结构与算法实现的练习。
该图书管理系统有以下十个功能：（链表）
0.退出
1. 图书的创建和输出
2. 新书入库（插入）
3. 旧书出库（删除）
4. 按书号查找图书
5. 按价格升序排序图书
6. 按价格区间查找图书
7. 根据指定书名，进行图书价格的修改
8. 图书价格普调
9. 查找最贵图书
10. 图书去重
【注】：功能 8.图书价格普调的含义为：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%，最后逐行输出价格修改后的全部图书信息。
1、简单操作
对于单链表而言，以下几个操作是基本且常见的：
● 构造一个空的单链表
● 使用头插法或者尾插法创建单链表
● 元素的查找（查找第 i 个元素 / 查找值为 e 的元素 ）
● 单链表的插入
● 单链表的删除
以上的操作即满足了图书管理系统里的功能1、2、3、4。
1、构造一个空的单链表：
Status InitList_L(LinkList &L) {
//构造一个空的单链表L
L = new LNode; //生成新结点作为头结点，用头指针L指向头结点
L->next = NULL; //头结点的指针域置空
return OK;
}2、使用头插法或者尾插法创建单链表
（此处是由文件读出，也看可以是键盘输入）
头插法：
头插法是通过将新结点逐个插入链表的头部（头结点之后）来创建链表，每次申请一个新结点，读入相应的数据元素值，然后将新结点插入到头结点之后。
【算法步骤】
1、创建一个只有头结点的空链表
2、根据待创建链表包括的元素个数n，循环n次执行一下操作：
● 生成一个新结点 *p
● 输入元素值赋给新结点 *p的数据域
● 将新结点 *p插入到头结点之后
下图为线性表（a,b,c,d,e）头插法的创建过程，因为每次插入在链表的头部，所以应该逆位序输入数据，依次输入e,d,c,b,a,输入顺序和线性表中的逻辑顺序是相反的。
尾插法：
尾插法是通过将新结点逐个插入链表的尾部来创建链表。同头插法一样，每次申请一个新结点，读入相应的数据元素值。不同的是，为了使新结点能够插入表尾，需要增加一个尾指针 r指向链表的尾结点。
【算法步骤】
1、创建一个只有头结点的空链表
2、尾指针 r初始化，指向头结点。
3、根据创建链表包括的元素个数 n,循环n次执行以下操作：
● 生成一个新结点 *p
● 输入元素值赋给新结点 *p的数据域
● 将新结点 *p插入到尾结点*r 之后
● 尾指针r 指向新的尾结点 *p
下图是线性表（a,b,c,d,e）尾插法的创建过程，读入数据的顺序和线性表中的逻辑顺序是相同的。
void CreateList_H(LinkList &L, int n) { // 头插法创建单链表
//逆位序输入n个元素的值，建立到头结点的单链表L
LinkList p;
L = new LNode;
L->next = NULL; //先建立一个带头结点的空链表
length = 0;
fstream file;
file.open("Book.txt");
if (!file) {
cout << "未找到相关文件，无法打开！" << endl;
exit(ERROR);
}
file >> head_1 >> head_2 >> head_3;
while (!file.eof()) {
p = new LNode; //生成新结点*p
file >> p->data.no >> p->data.name >> p->data.price; //输入元素值赋给新结点*p的数据域
p->next = L->next;
L->next = p; //将新结点*p插入到头结点之后
length++;//同时对链表长度进行统计
}
file.close();
}
void CreateList_R(LinkList &L, int n) { // 尾插法创建单链表
//正位序输入n个元素的值，建立带表头结点的单链表L
LinkList p, r;
L = new LNode;
L->next = NULL; //先建立一个带头结点的空链表
r = L; //尾指针r指向头结点
length = 0;
fstream file; //打开文件进行读写操作
file.open("Book.txt");
if (!file) {
cout << "未找到相关文件，无法打开！" << endl;
exit(ERROR);
}
file >> head_1 >> head_2 >> head_3;
while (!file.eof()) { //将文件中的信息运用后插法插入到链表中
p = new LNode;//生成新结点
file >> p->data.no >> p->data.name >> p->data.price;//输入元素值赋给新结点*p的数据域
p->next = NULL;
r->next = p;//将新结点*p插入尾结点*r之后
r = p;//r指向新的尾结点*p
length++; //同时对链表长度进行统计
}
file.close();
} 3、元素的查找（查找第 i 个元素 / 查找值为 e 的元素 ）
Status GetElem_L(LinkList L, int i, Book &e) { //单链表的取值
//在带头结点的单链表L中查找第i个元素
//用e返回L中第i个数据元素的值
int j;
LinkList p;
p = L->next;
j = 1; //初始化，p指向第一个结点，j为计数器
while (j < i && p) { //顺链域向后扫描，直到p指向第i个元素或p为空
p = p->next; //p指向下一个结点
++j; //计数器j相应加1
}
if (!p || j > i)
return ERROR; //i值不合法i＞n或i<=0
e = p->data; //取第i个结点的数据域
return OK;
}
LNode *LocateElem_L_no(LinkList L,int e) { // 按书号查找
//在带头结点的单链表L中查找值为e的元素
LinkList p;
p = L->next;
while (p && p-> data.no!=e)//顺链域向后扫描，直到p为空或p所指结点的数据域等于e
p = p->next; //p指向下一个结点
return p; //查找成功返回值为e的结点地址p，查找失败p为NULL
}
4、单链表的插入
Status ListInsert_L(LinkList &L, int i, Book &e) { //单链表的插入
//在带头结点的单链表L中第i个位置插入值为e的新结点
int j;
LinkList p, s;
p = L;
j = 0;
while (p && j < i - 1) {
p = p->next;
++j;
}//查找第i个结点，p指向该结点
if (!p || j > i - 1)
return ERROR; //i＞n+1或者i＜1
s = new LNode; //生成新结点*s
s->data = e; //将结点*s的数据域置为e
s->next = p->next; //将结点*s的指针域指向结点ai
p->next = s; //将结点*p的指针域指向结点*s
++length;
return OK;
} 5、单链表的删除
Status ListDelete_L(LinkList &L, int i) { // 单链表的删除
//在带头结点的单链表L中，删除第i个位置
LinkList p, q;
int j;
p = L;
j = 0;
while ((p->next) && (j < i - 1)) //查找第i个结点，p指向该结点
{
p = p->next;
++j;
}
if (!(p->next) || (j > i - 1))
return ERROR; //当i>n或i<1时，删除位置不合理
q = p->next; //临时保存被删结点的地址以备释放
p->next = q->next; //改变删除结点前驱结点的指针域
delete q; //释放删除结点的空间
--length;
return OK;
} 2、按价格升序排序图书
在这里，我们选择冒泡排序。冒泡排序的英文Bubble Sort，是一种最基础的交换排序。
大家一定都喝过汽水，汽水中常常有许多小小的气泡，哗啦哗啦飘到上面来。这是因为组成小气泡的二氧化碳比水要轻，所以小气泡可以一点一点向上浮动。而我们的冒泡排序之所以叫做冒泡排序，正是因为这种排序算法的每一个元素都可以像小气泡一样，根据自身大小，一点一点向着数组的一侧移动。
冒泡排序算法的原理如下：
比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。
对每一对相邻元素做同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。在这一点，最后的元素应该会是最大的数。
针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。
持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较。
（要确保每次操作后，最后一个数字一定是最大的。）
void BubbleSort(LinkList L) { //冒泡排序
int i, j;
LinkList p, q;
double temp;
for (i = 0; i < length - 1; i++) {
p = L->next;
q = L->next->next; //p的后一个元素
for (j = 0; j < length - 1 - i; j++) {
if (p->data.price > q->data.price) { //若前面的数字大则交换
temp = p->data.price;
p->data.price = q->data.price;
q->data.price = temp;
}
p = p->next;
q = q->next;
}
}
}
3、按价格区间查找图书
此为基础操作。只需要在循环里判断图书的价格是否在循环里，如果在的话输出即可。
double minPrice;
cout << "请输入价格区间的最小值和最大值（用空格隔开）:";
cin >> minPrice >> maxPrice;
p = L->next;
while (p) {
if (p->data.price >= minPrice && p->data.price <= maxPrice) {
cout << left << setw(15) << p->data.no << "\t" << left << setw(50) <<
p->data.name << "\t" << left << setw(5) << p->data.price << endl;
found = true;
}
p = p->next;
}
if (!found) {
cout << "未找到符合价格区间的图书\n";
}
cout << endl;4、根据指定书名，进行图书价格的修改
此处首先要做的就是先根据书名定位到相应的图书（与上述查找的逻辑相似）。找到后修改即可。
cout << "请输入要修改价格的图书名称:";
cin >> name;
p = LocateElem_L_name(L, name);
if (p) {
cout << "请输入新的价格:";
cin >> p->data.price;
cout << "图书价格修改成功\n";
cout << "修改后的图书信息如下:\n";
cout << left << setw(15) << p->data.no << "\t" << left << setw(50) << p->data.name << "\t" << left << setw(5) << p->data.price << endl;
} else {
cout << "未找到该图书\n";
}
cout << endl;
LNode *LocateElem_L_name(LinkList L,string e) { // 按书名查找
//在带头结点的单链表L中查找值为e的元素
LinkList p;
p = L->next;
while (p && p-> data.name!=e)//顺链域向后扫描，直到p为空或p所指结点的数据域等于e
p = p->next; //p指向下一个结点
return p; //查找成功返回值为e的结点地址p，查找失败p为NULL
} //LocateElem_L
5、图书价格普调
此处按照前面所提到的普调的含义。当图书价格小于全部图书价格的平均值时乘1.2，大于的时候乘1.1即可。
p = L->next;
while (p) {
sum += p->data.price;
count++;
p = p->next;
}
p = L->next;
while (p) {
if (p->data.price < average) {
p->data.price *= 1.2;
} else {
p->data.price *= 1.1;
}
p = p->next;
}
cout << "图书价格普调成功\n";
cout << "普调后的图书信息如下:\n";
p = L->next;
while (p) {
cout << left << setw(15) << p->data.no << "\t" << left << setw(50) << p->data.name << "\t" << left << setw(5) << p->data.price << endl;
p = p->next;
}
cout << endl;6、查找最贵图书
此处用一个循环去判断它是否时最大的就好啦。
Book maxBook;
p = L->next;
while (p) {
if (p->data.price > maxPrice) {
maxPrice = p->data.price;
maxBook = p->data;
}
p = p->next;
}
cout << "最贵的图书信息如下:\n";
cout << left << setw(15) << maxBook.no << "\t" << left << setw(50) << maxBook.name << "\t" << left << setw(5) << maxBook.price << endl;
cout << endl;7、 图书去重
此处的意思是，当书名相同的时候，只保留第一个。
void RemoveDuplicates(LinkList &L) {
LinkList p, q, r;
p = L->next;
while (p) {
q = p;
while (q->next) {
if (q->next->data.no == p->data.no) { //书名相同，保留第一个
r = q->next;
q->next = r->next;
delete r;
} else {
q = q->next;
}
}
p = p->next;
}
}
8、完整代码
#include<iostream>
#include<string.h>
#include<iomanip>
#include<fstream>
using namespace std;
#define OK 1
#define ERROR 0
#define OVERFLOW -2
typedef int Status;
typedef int ElemType;
struct Book {
char name[20];
int no;
double price;
};
typedef struct LNode {
Book data; //结点的数据域
struct LNode *next; //结点的指针域
} LNode, *LinkList; //LinkList为指向结构体LNode的指针类型
string head_1, head_2, head_3;
int length;
Status InitList_L(LinkList &L) {
//构造一个空的单链表L
L = new LNode; //生成新结点作为头结点，用头指针L指向头结点
L->next = NULL; //头结点的指针域置空
return OK;
}
Status GetElem_L(LinkList L, int i, Book &e) { //单链表的取值
//在带头结点的单链表L中查找第i个元素
//用e返回L中第i个数据元素的值
int j;
LinkList p;
p = L->next;
j = 1; //初始化，p指向第一个结点，j为计数器
while (j < i && p) { //顺链域向后扫描，直到p指向第i个元素或p为空
p = p->next; //p指向下一个结点
++j; //计数器j相应加1
}
if (!p || j > i)
return ERROR; //i值不合法i＞n或i<=0
e = p->data; //取第i个结点的数据域
return OK;
} //GetElem_L
LNode *LocateElem_L_name(LinkList L,string e) { // 按书名查找
//在带头结点的单链表L中查找值为e的元素
LinkList p;
p = L->next;
while (p && p-> data.name!=e)//顺链域向后扫描，直到p为空或p所指结点的数据域等于e
p = p->next; //p指向下一个结点
return p; //查找成功返回值为e的结点地址p，查找失败p为NULL
} //LocateElem_L
LNode *LocateElem_L_no(LinkList L,int e) { // 按书号查找
//在带头结点的单链表L中查找值为e的元素
LinkList p;
p = L->next;
while (p && p-> data.no!=e)//顺链域向后扫描，直到p为空或p所指结点的数据域等于e
p = p->next; //p指向下一个结点
return p; //查找成功返回值为e的结点地址p，查找失败p为NULL
} //LocateElem_L
Status ListInsert_L(LinkList &L, int i, Book &e) { //单链表的插入
//在带头结点的单链表L中第i个位置插入值为e的新结点
int j;
LinkList p, s;
p = L;
j = 0;
while (p && j < i - 1) {
p = p->next;
++j;
}//查找第i个结点，p指向该结点
if (!p || j > i - 1)
return ERROR; //i＞n+1或者i＜1
s = new LNode; //生成新结点*s
s->data = e; //将结点*s的数据域置为e
s->next = p->next; //将结点*s的指针域指向结点ai
p->next = s; //将结点*p的指针域指向结点*s
++length;
return OK;
} //ListInsert_L
Status ListDelete_L(LinkList &L, int i) { // 单链表的删除
//在带头结点的单链表L中，删除第i个位置
LinkList p, q;
int j;
p = L;
j = 0;
while ((p->next) && (j < i - 1)) //查找第i个结点，p指向该结点
{
p = p->next;
++j;
}
if (!(p->next) || (j > i - 1))
return ERROR; //当i>n或i<1时，删除位置不合理
q = p->next; //临时保存被删结点的地址以备释放
p->next = q->next; //改变删除结点前驱结点的指针域
delete q; //释放删除结点的空间
--length;
return OK;
} //ListDelete_L
void CreateList_H(LinkList &L, int n) { //算法2.11 创建单链表
//逆位序输入n个元素的值，建立到头结点的单链表L
LinkList p;
L = new LNode;
L->next = NULL; //先建立一个带头结点的空链表
length = 0;
fstream file;
file.open("Book.txt");
if (!file) {
cout << "未找到相关文件，无法打开！" << endl;
exit(ERROR);
}
file >> head_1 >> head_2 >> head_3;
while (!file.eof()) {
p = new LNode; //生成新结点*p
file >> p->data.no >> p->data.name >> p->data.price; //输入元素值赋给新结点*p的数据域
p->next = L->next;
L->next = p; //将新结点*p插入到头结点之后
length++;//同时对链表长度进行统计
}
file.close();
} //CreateList_F
void CreateList_R(LinkList &L, int n) { // 尾插法创建单链表
//正位序输入n个元素的值，建立带表头结点的单链表L
LinkList p, r;
L = new LNode;
L->next = NULL; //先建立一个带头结点的空链表
r = L; //尾指针r指向头结点
length = 0;
fstream file; //打开文件进行读写操作
file.open("Book.txt");
if (!file) {
cout << "未找到相关文件，无法打开！" << endl;
exit(ERROR);
}
file >> head_1 >> head_2 >> head_3;
while (!file.eof()) { //将文件中的信息运用后插法插入到链表中
p = new LNode;//生成新结点
file >> p->data.no >> p->data.name >> p->data.price;//输入元素值赋给新结点*p的数据域
p->next = NULL;
r->next = p;//将新结点*p插入尾结点*r之后
r = p;//r指向新的尾结点*p
length++; //同时对链表长度进行统计
}
file.close();
} //CreateList_L
void BubbleSort(LinkList L) {
int i, j;
LinkList p, q;
double temp;
for (i = 0; i < length - 1; i++) {
p = L->next;
q = L->next->next;
for (j = 0; j < length - 1 - i; j++) {
if (p->data.price > q->data.price) {
temp = p->data.price;
p->data.price = q->data.price;
q->data.price = temp;
}
p = p->next;
q = q->next;
}
}
}
void RemoveDuplicates(LinkList &L) {
LinkList p, q, r;
p = L->next;
while (p) {
q = p;
while (q->next) {
if (q->next->data.no == p->data.no) {
r = q->next;
q->next = r->next;
delete r;
} else {
q = q->next;
}
}
p = p->next;
}
}
int main() {
int a, n, choose;
char name[20];
int no;
Book e;
bool found = false;
int count = 0;
double sum = 0;
double average = sum / count;
double maxPrice = 0;
LinkList L, p;
cout << "==========主菜单=========\n";
cout << "\t0. 退出\n";
cout << "\t1. 图书的创建和输出\n";
cout << "\t2. 新书入库（插入）\n";
cout << "\t3. 旧书出库（删除）\n";
cout << "\t4. 按书号查找图书\n";
cout << "\t5. 按价格升序排序图书\n";
cout << "\t6. 按按价格区间查找图书\n";
cout << "\t7. 根据指定书名，进行图书价格的修改\n";
cout << "\t8. 图书价格普调\n";
cout << "\t9. 查找最贵图书\n";
cout << "\t10. 图书去重\n";
choose = -1;
while (choose != 0) {
cout << "请选择:";
cin >> choose;
switch (choose) {
case 1: //图书的创建和输出
if (InitList_L(L))
cout << "成功建立链表!\n";
CreateList_R(L, length);
cout << "当前图书管理系统信息（链表）输出:\n";
p = L->next;
while (p) {
cout << left << setw(15) << p->data.no << "\t" << left << setw(
50) << p->data.name << "\t" << left << setw(5)
<< p->data.price << endl;
p = p->next;
}
cout << endl;
break;
case 2: //新书入库（插入）
cout << "请输入插入的位置和图书的信息，包括：书号 书名 价格（用空格隔开）:";
cin >> a;
cin >> e.no >> e.name >> e.price;
if (ListInsert_L(L, a, e)){
cout << "插入成功.\n\n";
cout << "当前图书管理系统信息（链表）输出:\n";
p = L->next;
while (p) {
cout << left << setw(15) << p->data.no << "\t" << left << setw(
50) << p->data.name << "\t" << left << setw(5)
<< p->data.price << endl;
p = p->next;
}
cout << endl;
}
else{
cout << "插入失败!\n\n";
}
break;
case 3: //旧书出库（删除）
cout << "请输入所要删除的图书信息的位置:";
cin >> a;
if (ListDelete_L(L, a))
cout << "删除成功!\n\n";
else
cout << "删除失败!\n\n";
break;
case 4: //按书号查找图书
cout << "请输入所要查找书号:";
cin >> no;
if (LocateElem_L_no(L,no) != NULL) {
cout << "查找成功\n";
cout << "该图书对应的书名为：" << LocateElem_L_no(L, no)->data.name
<< endl << endl;
cout << "该图书对应的价格为：" << LocateElem_L_no(L, no)->data.price
<< endl << endl;
} else
cout << "查找失败! 该图书" <<no << " 没有找到\n\n";
break;
// case 5: //按价格升序排序图书
// sort(L);
// cout << "按价格升序排序图书如下:\n";
// p = L->next;
// while (p) {
// cout << left << setw(15) << p->data.no << "\t" << left << setw(
// 50) << p->data.name << "\t" << left << setw(5)
// << p->data.price << endl;
// p = p->next;
// }
// cout << endl;
// break;
case 5: //按价格升序排序图书
BubbleSort(L);
cout << "按价格升序排序后的图书管理系统信息（链表）输出:\n";
p = L->next;
while (p) {
cout << left << setw(15) << p->data.no << "\t" << left << setw(50) << p->data.name << "\t" << left << setw(5) << p->data.price << endl;
p = p->next;
}
cout << endl;
break;
case 6: //按按价格区间查找图书
double minPrice;
cout << "请输入价格区间的最小值和最大值（用空格隔开）:";
cin >> minPrice >> maxPrice;
p = L->next;
while (p) {
if (p->data.price >= minPrice && p->data.price <= maxPrice) {
cout << left << setw(15) << p->data.no << "\t" << left << setw(50) << p->data.name << "\t" << left << setw(5) << p->data.price << endl;
found = true;
}
p = p->next;
}
if (!found) {
cout << "未找到符合价格区间的图书\n";
}
cout << endl;
break;
case 7: //根据指定书名，进行图书价格的修改
cout << "请输入要修改价格的图书名称:";
cin >> name;
p = LocateElem_L_name(L, name);
if (p) {
cout << "请输入新的价格:";
cin >> p->data.price;
cout << "图书价格修改成功\n";
cout << "修改后的图书信息如下:\n";
cout << left << setw(15) << p->data.no << "\t" << left << setw(50) << p->data.name << "\t" << left << setw(5) << p->data.price << endl;
} else {
cout << "未找到该图书\n";
}
cout << endl;
break;
case 8: //图书价格普调
p = L->next;
while (p) {
sum += p->data.price;
count++;
p = p->next;
}
p = L->next;
while (p) {
if (p->data.price < average) {
p->data.price *= 1.2;
} else {
p->data.price *= 1.1;
}
p = p->next;
}
cout << "图书价格普调成功\n";
cout << "普调后的图书信息如下:\n";
p = L->next;
while (p) {
cout << left << setw(15) << p->data.no << "\t" << left << setw(50) << p->data.name << "\t" << left << setw(5) << p->data.price << endl;
p = p->next;
}
cout << endl;
break;
case 9: //查找最贵图书
Book maxBook;
p = L->next;
while (p) {
if (p->data.price > maxPrice) {
maxPrice = p->data.price;
maxBook = p->data;
}
p = p->next;
}
cout << "最贵的图书信息如下:\n";
cout << left << setw(15) << maxBook.no << "\t" << left << setw(50) << maxBook.name << "\t" << left << setw(5) << maxBook.price << endl;
cout << endl;
break;
case 10: //图书去重
RemoveDuplicates(L);
cout << "图书去重成功\n";
cout << "去重后的图书信息如下:\n";
p = L->next;
while (p) {
cout << left << setw(15) << p->data.no << "\t" << left << setw(50) << p->data.name << "\t" << left << setw(5) << p->data.price << endl;
p = p->next;
}
break;
}
}
return 0;
}