实验报告3（使用单链表简单实现图书管理系统）

news/2025/10/10 22:28:40/文章来源:https://www.cnblogs.com/LCGJ/p/18405072

一、实验目的：

使用单链表实现案例2.3的图书管理系统，要求实现查找、插入、删除和计数功能。要求包含主函数，用c语言或者c++实现。

二、实验仪器或设备：

操作系统：Windows11

编程环境：Dev-cpp 5.11

三、算法总体设计

1.创建节点

2．头插法

3.查找

4. 打印链表

5．从文件读取书籍信息到链表

6. 计数

7.用户交互

四、实验步骤（包括主要步骤、命令分析等）

  1 #include <iostream>
  2 #include <fstream>
  3 #include <string>
  4 #include <iomanip>
  5 #include <limits>
  6 #include <vector> 
  7 using namespace std;
  8 typedef int Status;
  9 const Status ERROR = -1;
 10 const Status OVERFLOW = -2;
 11 const Status OK = 1;
 12 // 图书的信息结构体
 13 struct Book {
 14     string id; // ISBN
 15     string name; // 书名
 16     double price; // 定价
 17 };
 18 // 单链表节点结构体
 19 struct Node {
 20     Book data;
 21     Node* next;
 22 };
 23 // 创建新节点
 24 Node* createNode(const Book& book) {
 25     Node* newNode = new Node();
 26     newNode->data = book;
 27     newNode->next = NULL;
 28     return newNode;
 29 }
 30 // 插入节点到链表头部
 31 void insertNodeByHead(Node*& head, const Book& book) {
 32     Node* newNode = createNode(book);
 33     newNode->next = head;
 34     head = newNode;
 35 }
 36 void deleteNodeByName(Node*& head, const string& bookname) {
 37     if (head == NULL) {
 38         cout << "链表为空，无法删除节点。" << endl;
 39         return;
 40     }
 41     Node* posLeftNode = NULL;  // 用于存储当前节点的前一个节点
 42     Node* posNode = head;      // 当前节点 
 43     // 检查头节点是否是目标节点
 44     if (posNode->data.name == bookname) {
 45         Node* temp = posNode;
 46         head = posNode->next;  // 更新头指针
 47         delete temp;           // 删除头节点
 48         cout << "删除成功: " << bookname << endl;
 49         return;
 50     }
 51     // 遍历链表查找目标节点
 52     while (posNode != NULL && posNode->data.name != bookname) {
 53         posLeftNode = posNode;
 54         posNode = posNode->next;
 55     }
 56     if (posNode == NULL) {
 57         cout << "未找到书籍: " << bookname << endl;
 58     } else {
 59         posLeftNode->next = posNode->next;  // 从链表中移除目标节点
 60         delete posNode;  // 释放目标节点的内存
 61         cout << "删除成功: " << bookname << endl;
 62     }
 63 }
 64 // 根据书名进行查找 
 65 void findNodeByName(Node*& head, const string& bookname) {
 66     Node* posLeftNode = head;
 67     Node* posNode = head->next;
 68     if(posLeftNode->data.name == bookname)
 69     {
 70         cout << "成功找到书籍: " << bookname << endl;
 71         cout << "书籍的信息为: " << setw(10) <<posLeftNode->data.id << setw(30) <<posLeftNode->data.name << setw(15) << posLeftNode->data.price << endl;
 72     }   
 73     else{
 74     while (posNode != NULL && posNode->data.name != bookname) {
 75         posLeftNode = posNode;
 76         posNode = posNode->next;
 77     }
 78     if (posNode == NULL) {
 79         cout << "未找到书籍: " << bookname << endl;
 80         return;
 81     } else {
 82         cout << "成功找到书籍: " << bookname << endl;
 83         cout << "书籍的信息为: " << setw(10) <<posNode->data.id << setw(30) << posNode->data.name << setw(15) << posNode->data.price << endl;       
 84     }
 85     }    
 86 }
 87 // 打印链表
 88 void printList(Node* head) {
 89     if (head == NULL) {
 90         std::cout << "链表为空" << std::endl;
 91         return;
 92     }
 93    cout << std::setw(10) << "ID" << std::setw(30) << "书名" << std::setw(15) << "价格" << std::endl;
 94     Node* pMove = head; // 直接从 head 开始遍历，因为没有头节点
 95     while (pMove != NULL) {
 96        cout <<setw(10) << pMove->data.id <<setw(30) << pMove->data.name<<setw(15) << pMove->data.price <<endl;
 97         pMove = pMove->next;
 98     }
 99 }
100 // 从文件读取书籍信息到链表
101 Status readBooksFromFile(Node*& head, const string& filename) {
102     ifstream infile(filename.c_str());
103     if (!infile.is_open()) {
104         cerr << "文件打开失败 " << filename << endl;
105         return ERROR;
106     }
107     string id, name;
108     double price;
109     infile.ignore(numeric_limits<streamsize>::max(), '\n'); // 跳过标题行
110     while (infile >> id >> name >> price) {
111         Book book = {id, name, price};
112         insertNodeByHead(head, book);
113     }
114     infile.close();
115     return OK;
116 }
117 //计数
118 int countBooks(Node*& head) {
119     int count = 0;
120     Node* posNode = head->next; // 从头节点的下一个节点开始计数
121     while (posNode != NULL) {
122         count++;
123         posNode = posNode->next;
124     }
125     return count; 
126 }
127 void clearList(Node*& head) {
128     Node* temp;
129     while (head != NULL) {
130         temp = head;
131         head = head->next;
132         delete temp;
133     }
134 }
135 // 主函数
136 int main() {
137     Node* head = new Node(); // 创建头节点（这里作为哑节点，不存储实际数据）
138     head->next = NULL;
139     string filename = "book.txt";
140     Status status = readBooksFromFile(head, filename);
141     if (status == OK) {
142         printList(head);
143     } else {
144         cerr << "读取书籍信息失败。" << endl;
145          delete head; // 如果读取失败，释放头节点
146         return 1;
147     }
148     int userkey;
149     string bookname;
150     Book tempBook;
151     while (true) {
152         cout << "\n欢迎来到图书管理系统\n";
153         cout << "请输入项目前编号执行相关的操作\n";
154         cout << "[0]退出\n";
155         cout << "[1]查找\n";
156         cout << "[2]插入\n";
157         cout << "[3]删除\n";
158         cout<< "[4]计数\n";
159         cout << "请选择: ";
160         cin >> userkey;
161         switch (userkey) {
162             case 0:
163                 cout << "退出成功\n";
164               clearList(head); // 释放整个链表
165                 delete head; // 释放头节点
166                 return 0;
167             case 1:
168                 cout << "【查找】\n";
169                   cout << "请输入要查找的书籍名字: ";
170                 cin >> bookname;
171                 findNodeByName(head, bookname);
172                 
173                 break;
174             case 2:
175                 cout << "【插入】\n";
176                 cout << "请输入ISBN、书名和价格（用空格分隔）: ";
177                 cin >> tempBook.id >> tempBook.name >> tempBook.price;
178                 insertNodeByHead(head, tempBook);
179                 printList(head);
180                 break;
181             case 3:
182                 cout << "【删除】\n";
183                 cout << "请输入要删除的书籍名字: ";
184                 cin >> bookname;
185                 deleteNodeByName(head, bookname);
186                 printList(head);
187                 break;
188                 case 4:
189                 cout<<"【计数】\n";
190                 cout<<"书籍总本数为："<<countBooks(head); 
191         }
192     }
193     return 0;
194 }