宿舍管理查询系统软件的设计与实现课程设计.doc

课程设计（大作业）报告课程名称：数 据 结 构 设计题目：宿舍管理查询软件的设计与实现 院 系： 信 息 技 术 学 院 班 级：计 算 机 科 学 与 技 术 3班 设 计 者： 学 号： 指导教师： 设计时间： 2012年12月27日 目录课程设计（大作业）报告- 1 -昆明学院课程设计（大作业）任务书- 3 -课程设计（大作业）成绩- 4 -摘 要- 5 -一、题目分析- 6 -二、基本理论- 6 -三、总体设计- 6 -3.1模块分化设计- 6 -3.2合理分工设计- 7 -3.3算法设计- 7 -3.3.1存储结构- 7 -3.3.2流程图- 8 -三、具体方法步骤- 9 -4.1主菜单函数编写- 9 -4.2主函数编写- 15 -4.3删除函数编写的思路分析- 20 -4.4删除函数的具体算法- 21 -4.4删除函数的算法分析- 22 -4.5删除算法的时间性能分析- 23 -五 、程序组装调试分析- 23 -5.1使用方法- 23 -5.2测试数据：- 24 -5.2.1开始录入的数据- 24 -5.2.2插入的数据：- 24 -5.2.3查找的数据：- 24 -5.3测试输出结果（以运行结果图表示）：- 24 -5.3.1欢迎界面：- 24 -5.3.2按任意键进入线性表的创建界面：- 24 -5.3.3输入数据，开始创建：- 25 -5.3.4请按键选择操作：- 25 -5.3.5按姓名排序：- 25 -5.3.6按学号排序：- 26 -5.3.7按房号排序：- 26 -5.3.8插入后显示：- 26 -5.3.9按姓名查找：- 27 -5.3.10按学号查找：- 27 -5.3.11按房号查找：- 27 -5.3.12进入删除功能、删除数据后显示剩余的学生信息：- 28 -5.3.13退出（数字为零时退出）：- 28 -5.4分析结果- 29 -六、总结- 30 -七、结束语- 31 -八、参考文献- 32 -昆明学院课程设计（大作业）任务书姓 名：院（系）：信 息 技 术 学 院专 业：计算机科学与技术 学 号：任务起止日期：2012年12 月23日 2012年12 月28日课程设计题目：宿 舍 管 理 查 询 软 件 的 设 计 与 实 现课程设计要求：（包括原始数据、技术要求、工作要求等）1)任务为宿舍管理人员编写一个宿舍管理查询软件, 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）工作计划及安排：第1天 完成方案设计与程序框图 第2、3天 编写程序代码（分工来完成）第4天 程序调试分析和结果及答辩第5天 课程设计报告和总结指导教师签字 2012年 月 日 课程设计（大作业）成绩学号： 姓名：指导教师：课程设计题目：宿 舍 管 理 查 询 软 件 的 设 计 与 实 现总结：通过本次数据结构课程设计，我学到了很多，我充分利用了这五天的时间，认真、独立的完成了作业。我觉得很满足，也很有成就感，许多曾经自己不知道的知识，现在知道了并能熟练的掌握了一些，比如：（1）一个函数既能调用它本身也能调用其它函数；（2）如fflush(stdin) 函数，它的功能是清空输入缓冲区，得到正确的输入数据；如system(cls)函数，它的功能是将屏幕先前显示的内容清理掉（3）我以前不知道scanf()和gets()输入函数的不同之处，通过编程，调试，我明白了当scanf()输入字符串时不能带空格，否则不能输出后面的字符，而gets()能输入带空格的字符串。在编程与调试过程中我遇到了许多问题，具体问题如下：（1）以前不知道怎么把各个函数编排在一起，不能形成一个总体模块，现在经过实践与调试，已经能组装好各个函数模块，使它们实现各自的功能。（2）在写mian、menu()、delete功能函数时，很繁琐。c+中的函数模板能解决这个问题，但对于c+我还是个初学者，现在还不懂得如何去运用它，所以还不能对此程序作进一步修改，但我相信，不用多久，这个问题我一定能够解决。众所周知，要学好编程方面这一块，数据结构是必可少的，它里面有许多经典的算法和思想，是解决问题的必需品。很惭愧，虽然经过一学期的学习，但我掌握的知识很少，特别是树和图，只知道皮毛，目前还不能用这两方面的知识编程。在本系统中，我运用了数据结构中的线性表知识，运用顺序线性表完成了宿舍管理查询软件。在这次课程设计中，经过自己与同伴的编成和调试、老师和同学的帮助，我们成功的完成了这次课程设计作业，虽然它的功能还不是很多，也不是很完善，但我还是非常的兴奋，因为，它给我增添了编程方面的信心，使我更有信心去努力成为一个强力的程序员。指导教师评语：成绩：填表时间：指导教师签名： 摘 要 本宿舍管理查询软件是为方便宿舍管理人员实现宿舍管理查询而开发的，具有信息录入、显示、查询、排序、插入和删除功能，能实现信息修改和通过别的途径导入大量数据，可连续打印任一查询结果，但不能实现信息存盘，使用简单方便，点击程序即可运行。关键词：管理，查询（姓名、学号、房号），结构体，函数一、 题目分析要实现交互工作方式，各项操作结束后均应返回主菜单；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；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；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；由于有些同学因为不同原因而离校，所以设计了删除功能；由于有新同学入校，所以设计了插入功能；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。二、 基本理论用线性表中的顺序存储，存储结构采用结构体数组，查找、排序、删除、插入都采用二分法。主菜单函数、主函数都调用库函数用。三、总体设计根据上述要求，以及对题目的分析，我们将对该程序进行如下设计3.1模块分化设计该程序经过分析将分成7个大的模块：创建成员数据、排序、查找、插入、删除、主菜单函数、主函数3.2合理分工设计创建成员数据、主菜单函数、主函数、删除、流程图将由袁兴才完成排序、查找、插入等函数由耿粉团完成各程序块完成后将进行组合用c语言程序来实现3.3算法设计3.3.1存储结构本系统定义的存储结构采用结构体数组，结构体为：typedef struct /定义结构体成员char name20;long num; /学号和房号都为整型long room;stu;stu stud;typedef structint 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; 在此说明每个部分的算法设计说明（可以是描述算法的流程图）3.3.2流程图主菜单函数 主函数按学号删除按学号插入按房号查找按学名排序按房号排序按姓名查找按学号查找排序按姓名排序查找插入删除三、具体方法步骤4.1主菜单函数编写编写主菜单函数主要调用库函数，用printf、scanf来进行输入、输出，用库函数system(cls)来清屏，用fflush(stdin) 函数，用它来清空输入缓冲区，得到正确的输入数据。具体主菜单函数如下：#include#include#include#define n 40 /线性表存储空间的初始分配量#define add 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 name20; long num; /学号和房号都为长整型long roomnum;stu;stu stud;typedef structint 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);print *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(输入为时，退出操作n);if(t=1)printf(请输入数字键(18为操作键):);/18为有效数字操作键scanf(%d,&f);if(f9)system(cls);/清屏函数printf(n);printf(输入数字不对,请重新重输!n); printf(n);menu();void return1() /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 judge3() /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);return1();menu();void input(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(); /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.roomnum);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+add)*sizeof(stu );l.elem=newbase;l.listsize+=add;int i=2;char ch;printf(n);printf( *开始创建线性表*n);printf(n);printf(请输入第%d个学生的信息n,i-1);input(l); /调用输入函数ch=getchar();strcpy(,);l.eleml.length.num=stud.num;l.eleml.length.roomnum=stud.roomnum;l.length+;i+;printf(n);printf(是否继续输入?:);scanf(%c,&ch);printf(n);printf(n);while(ch=y)printf(请输入第%d个学生的信息n,i-1);input(l);strcpy(,);l.eleml.length.num=stud.num;l.eleml.length.roomnum=stud.roomnum;l.length+;i+;ch=getchar(); printf(n);printf(是否继续输入?:);scanf(%c,&ch);printf(n);printf(n);if(ch=n) system(cls);4.2主函数编写编写主函数时，要进行各功能键的实现，为此而考虑用分支结构switch()，又发现荧屏背景色和字体不太清晰有调用库函system(color 1a),具体的函数实现如下：void main() /主函数linklist l; /定义线性表linit(l); /调用初始化函数char ch;system(color 1a);/改变屏幕背景色和字体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)/用分支语句来实现各功能键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);return1();menu();elseprintf(按姓名排序:n);print1(l);return1(); /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);return1();menu();elseprintf(按学号排序:n);print1(l);return1();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);return1();menu();elseprintf(按房号排序:n);print1(l);return1();menu();break; case 4:sort1(l); /先调用按姓名排序函数进行排序search1(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search2(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search3(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);return1();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);return1();menu();elseprintf(显示删除后的学生信息:n);print1(l);return1();menu();break;4.3删除函数编写的思路分析 首先考虑从线性表l中删除第i个元素并返回元素的值，若删除失败出错，则返回出错信息并停止程序运行。线性表的删除运算时指将表中第i个元素从线性表中去掉，删除后原长为n的线性表：（a1,a2,a3,ai-1,ai,ai+1,an）成为表长为n1的线性表（a1,a2,a3,ai-1,ai+1,an）,i的取值范围：1=i=n.线性表的删除操作是将表长为n的线性表并为表长为n-1的线性表，若删除的是第i个元素（下标为i-1），则从第i+1个元素到第n个元素（最后一个元素）一次往前移动了一个位置，表长减少1。在移动元素时，也用两种方法：一是将第n个元素移动第n-1个元素，第n-1个元素移动到第n-2元素，直到第i+1个元素移动到第i个元素；另一方法，将第i+1个元素移动第i个元素，第i+2个元素移动第i+1个元素，直到第n个元素移动第n-1个元素为止，从安全方面考虑我选择后一种。经过以上分析，要实现删除第i个元素算法，我考虑了健壮性，功能性，具体算法思想：线性表是否为空，若是，则无法删除，给出一个错误信息。删除位置是否超界，若in，则给出一个超界信息。因为要返回被删除元素，所以先将待删除元素暂时保存起来，以便返回。从第i+1个元素（下标为i）到最后一个元素（下标为llength）止，之一往前移动一位。线性表的长度减1。为了方便使用采用了递归调用的方法。4.4删除函数的具体算法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;il.length;i+)if(stud.num=l.elemi.num)printf(该学生的信息为:n);printf(n);printf(%-15s %-3d %7dn,,l.elemi.num,l.elemi.roomnum);k=i;for(j=k;j=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?:);scanf(%c,&ch);system(cls);if(ch=y)delete(l);else system(cls);4.4删除函数的算法分析本算法需要注意以下问题：删除第i个元素，i的取值为1=i=n，否则第i个元素部存在，因此要检查位置的有效性。当表空时不能做删除操作删除ai之后，该数据已经不存在，如果需要，先取出ai，在操作。4.5删除算法的时间性能分析该算法时间主要消耗在移动表中元素上，删除第i个元素时，其后面的元素ai+1-an都要像前移动一位，共移动了n-1个元素，所以平均移动数据元素的次数：e（de）=在等概率的情况下，pi=1/n,则：e（de）=这说明顺序表上作删除运算时大约需要移动表中一半的元素，显然该算法的时间复杂度为o（n）五 、程序组装调试分析5.1使用方法首先，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“n”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： 当输入的数字键为0时，退出操作；请输入数字键(18为操作键)；请按任意键进入主界面。5.2测试数据：5.2.1开始录入的数据姓名 学号 房间号袁兴才 2011331 632耿粉团 2011340 623晓梅 2011336 6225.2.2插入的数据：姓名 学号 房间号飘逸 2011629 6295.2.3查找的数据：飘逸（按姓名） 2011629（按学号） 629（按房间号）5.2.4删除的数据：622（按学号）5.3测试输出结果（以运行结果图表示）：5.3.1欢迎界面：5.3.2按任意键进入线性表的创建界面：5.3.3输入数据，开始创建：5.3.4请按键选择操作：5.3.5按姓名排序：5.3.6按学号排序：5.3.7按房号排序：5.3.8插入后显示：5.3.9按姓名查找：5.3.10按学号查找：5.3.11按房号查找：5.3.12进入删除功能、删除数据后显示剩余的学生信息 5.3.14退出（数字为零时退出）：5.4分析结果为了避免繁琐、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() 和panduan2()函数。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。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。六、总结1、通过本次数据结构课程设计，我学到了很多，我充分利用了这五天的时间，认真、独立的完成了作业。我觉得很满足，也很有成就感，许多曾经自己不知道的知识，现在知道了并能熟练的掌握了一些，比如：（1）一个函数既能调用它本身也能调用其它函数；（2）如fflush(stdin) 函数，它的功能是清空输入缓冲区，得到正确的输入数据；如system(cls)函数，它的功能是将屏幕先前显示的内容清理掉（3）我以前不知道scanf()和gets()输入函数的不同之处，通过编程，调试，我明白了当scanf()输入字符串时不能带空格，否则不能输出后面的字符，而gets()能输入带空格的字符串。2、在编程与调试过程中我遇到了许多问题，具体问题如下：（1）以前不知道怎么把各个函数编排在一起，不能形成一个总体模块，现在经过实践与调试，已经能组装好各个函数模块，使它们实现各自的功能。（2）在写mian、menu()、delete功能函数时，很繁琐。c+中的函数模板能解决这个问题，但对于c+我还是个初学者，现在还不懂得如何去运用它，所以还不能对此程序作进一步修改，但我相信，不用多久，这个问题我一定