数据结构课程设计之宿舍管理系统

##大学数据结构课程设计报告题目：宿舍管理查询软件院（系）：学生姓名:班级：学号:起迄日期: 2011.6.20--2011.7.1指导教师:2010—2011年度第 2 学期一、需求分析1.问题描述：程序设计要求：为宿舍管理人员编写一个宿舍管理查询软件（1）采用交互工作方式（2）建立数据文件，数据文件按关键字（姓名、学号、放号）进行排序（冒泡、选择、插入排序等任选一种）(3) 查询菜单：（用二分查找实现以下操作）①按姓名查询②按学号查询③按放号查询(4)打印任一查询结果（可以连续操作）程序分析：(1)程序采用交互工作方式，也就是说要有一个人性化的操作界面。

将每一种操作赋给一个数字，通过输入不同的数字来实现不同的操作。

这样使人一看就能明白如何实现不同的操作。

全部使用提示选择方式，只需要输入你要使用方式的代号即可。

(2)本系统无数据信息，在使用的时候首先创建一个数据文件，开发一个录入数据的功能，使得所需要的数据存储到软件中，并暂时存在内存中，以便使用。

(3)录入和修改函数：建立相应的函数，在主函数中得到调用，以便于对学生信息的增加和修改。

(4)查询：以不同的关键字分别使用二分查找实现。

(5)为了使用方便和安全，增加了密码登录、密码锁定、退出、删除、全部删除、修改、存储为文本文档信息等功能。

2.基本功能（1）录入学生信息（2）显示学生信息（分别按学号、宿舍号、姓名进行排序后显示并在磁盘上以“.txt”格式保存显示的信息）（3）查询学生信息（分别按学号、宿舍号、姓名进行查询并显示）（4）修改学生信息（可进行单个删除、全部删除和修改学生信息）（5）存储学生信息（存储到磁盘上，保存为“.txt”格式）（6）锁定管理系统（进入密码登录界面，以确保安全）（7）退出管理系统3.输入输出各种功能之间的选择采用了数字提示方式，只需要根据提示进行选择相应的数字，在录入学生信息功能中姓名为长度30以内的任意字符，学生学号和宿舍号控制住15个数字以内。

二、概要设计1.设计思路：所有的程序从主函数void main()开始，首先调用了load()函数进行密码登录，然后调用Menu（）主菜单函数。

然后在Menu（）函数中又依次增加了各种功能，然后通过switch语句分别选择录入、显示、查询、修改、存储、锁定、退出功能。

①选择录入功能时调用Add（）录入信息函数；②选择显示功能时，首先调用showhead()表头显示函数，然后分别调用Sort_S_number(Student S[M])，Sort_D_number(Student S[M])，Sort_S_name(Student S[M])函数根据学生学号、学生宿舍号、学生姓名关键字进行冒泡或者直接插入排序方法排序，然后显示；③选择查询功能时，首先调用searchheader()，表头显示函数，然后分别调用searh_S_number(Student S[M])；searh_D_number(Student S[M])；searh_S_name(Student S[M]);以学生学号、学生宿舍号、学生姓名为关键字进行查找，然后调用Display_All(Student S[M]);显示函数；④选择修改功能，在通过switch语句进行选择删除、全部删除、修改功能；⑤存储功能进行磁盘文本文档信息存储；⑥锁定功能调用load()登录函数进行锁定；⑦退出功能。

大体框架设计以后，然后依次对每个功能进行详细的设计。

2.数据结构设计：逻辑结构：线性存储结构：链式//----------线性表的静态单链表表示存储结构------------//定义一个存储学生相关信息的结构体#define M 100 //链表的最大长度typedef struct{char S_name[31]; //学生姓名char S_number[16]; //学生学号char S_sex[15];//学生性别char D_number[15]; //学生所在寝室的宿舍号int Total; //学生总数}Student,St[M];这种描述方法避免了“指针”类型的使用，在上述描述的链表中，数组的一个分量表示一个结点，同时用游标（总数Total）代替指针指示结点在数组中的相对位置。

数组的第零分量可以看成头结点，其指针域指示链表的第一个结点。

定义程序中用到的抽象数据类型：ADT List{数据对象：D={ai | ai∈ElemSet,i=1,2,3……，n,n≥0}数据关系：R1={<ai-1,ai>| ai-1,ai∈D,i=1,2,3,……，n}基本操作：Add(Student *S)初始条件：链表不存在。

操作结果：录入信息进行创建新的链表Display_All（S)初始条件：链表S已存在操作结果：打印所有S的数据searh_S_name(Student *S)初始条件：链表S已存在。

操作结果：按照名字查找指定的某元素。

searh_S_number(Student *S)初始条件：链表S已存在。

操作结果：按照学生学号查找指定的某元素。

searh_D_number(Student *S)初始条件：链表S已存在。

操作结果：按照学生宿舍号查找指定的某元素。

Sort_D_number(Student *S)初始条件：链表S已存在。

操作结果：对链表S按照宿舍号的大小进行排序。

Sort_S_name(Student *S)初始条件：链表S已存在。

操作结果：对链表S按照学生姓名的先后进行排序。

Sort_S_number(Student *S)初始条件：链表S已存在。

操作结果：对链表S按照学生学号的大小进行排序。

｝3.软件结构设计：（1）模块划分①录入学生信息 void Add(Student *S)②显示学生信息 void Display_All(Student *S)③查询学生信息 void search（Student *S）④修改学生信息 void Exchange（Student *S）⑤存储学生信息⑥锁定管理系统 void load()⑦退出管理系统（2）函数原型Void main();//主函数void Add(Student S[M]);//声明录入学生信息函数void Display_All(Student S[M]); //声明显示函数void Exchangehead();//声明修改学生信息表头函数（删除和修改）void Clear();//声明清屏函数void load();//声明登录函数（密码登录和密码锁定）void Menu();//声明主菜单函数void searchheader();//声明查询表头函数void showhead();//声明显示方式表头函数void Sort_S_number(Student S[M]);//声明学生学号按从小到大的排序函数（冒泡法/直接插入法）void Sort_D_number(Student S[M]);//声明排序函数按照宿舍号从小到大排序(冒泡法/直接插入法)void Sort_S_name(Student S[M]);//按姓名排序（冒泡法/直接插入法）void searh_S_number(Student S[M]);//声明查询函数以学号为关键字进行查询(折半查找)void searh_D_number(Student S[M]);//声明查询函数以宿舍号为关键字进行查询(折半查找)void searh_S_name(Student S[M]);//查询函数以姓名为关键字进行查询(折半查找)（3）关系图（见详细设计）三、详细设计1.所有用到的数据结构的基本操作实现（1）录入学生信息void Add(Student *S) //定义录入函数{do{cout<<"请输入第"<<S[0].Total+1<<"个学生的信息\n\n";cin>>S[S[0].Total+1].S_number;//输入学生学号cin>>S[S[0].Total+1].S_name;//输入学生姓名cin>>S[S[0].Total+1].S_sex;//输入学生性别cin>>S[S[0].Total+1].D_number;//输入学生宿舍号S[0].Total++;//每增加一个学生信息，总数++cout<<"按数字“0”退出，任意键继续录入"<<endl;cin>>ch;}while(strcmp(ch,ch1)!=0);}（2）显示所学生信息void Display_All(Student *S) //定义显示函数{ if(S[0].Total>0){for(i=1;i<=S[0].Total;i++)cout<<S[i].S_name<<S[i].S_number<<S[i].S_sex<<S[i].D_number<<endl;} elseCout<<"无任何学生信息"<<endl;}(3)按姓名查找(折半查找）void searh_S_name(Student *S)//查询函数以姓名为关键字进行查询(折半查找){cout<<"请输入你要查找学生的姓名:";cin>>name;Sort_S_name(S);//调用学生姓名按从小到大的冒泡排序函数while(low<=high){ mid=(low+high)/2;if(strcmp(name,S[mid].S_name)==0) //如果中间值和要查找的值匹配{ int i=mid;j=1;for(i=mid+1;i<=high;i++)//因为姓名有可能是相同的，所以继续在mid—high区间进行顺序查找{ if(strcmp(name,S[i].S_name)==0){cout<<S[i].S_name<<S[i].S_number<<endl;cout<<S[i].S_sex<<S[i].D_number<<endl;}for(i=mid-1;i>=low;i--)//因为姓名有可能是相同的，所以继续在low-mid区间进行顺序查找{if(strcmp(name,S[i].S_name)==0){cout<<S[i].S_name<<S[i].S_number<<endl;cout<<S[i].S_sex<<S[i].D_number<<endl;}break;}elseif (strcmp(name,S[mid].S_name)>0)low=mid+1;elsehigh=mid-1;}if(j!=1)//判断是否查到学生信息}（4）按学号为关键字进行查询（折半查找）void searh_S_number(Student *S)//查询函数以学号为关键字进行查询(折半查找){ c in>>number;//输入要查找的学生学号Sort_S_number(S);//调用学生学号按从小到大的冒泡排序函数if(strcmp(number,S[1].S_number)==0)//如果要查找的和链表中的第一个相同就直接输入{j=1;//判断是否查找到Cout<<endl;}elseif(strcmp(number,S[(S[0].Total)].S_number)==0)//如果要查找的和链表中的最后一个信息相同就直接输出{j=1;//判断是否查找到Cout<<endl;}else{while(low<=high){mid=(low+high)/2;if(strcmp(number,S[mid].S_number)==0){//要查找的学号和链表中间值相同int i=mid;j=1;//判断是否查找到break;}elseif (strcmp(number,S[mid].S_number)>0)low=mid+1; //要查找的学号大于MID的学号elsehigh=mid-1; //要查找的学会小于mid的学号}}if(j!=1)//判断是否查找到}(5)按宿舍号为关键字查找void searh_D_number(Student *S)//查询函数以宿舍号为关键字进行查询(折半查找){ cin>>number;//输入要查找的宿舍号Sort_D_number(S);//调用学生学号按从小到大的冒泡排序函数while(low<=high){ mid=(low+high)/2;if(strcmp(number,S[mid].D_number)==0){//要查找的宿舍号和mid的信息相同j=1;//判断是否查找到for(i=mid+1;i<=high;i++){//宿舍号有可能相同，所以在查到一个所需的信息后仍需要继续查找，所以在剩下mid--high的区间里继续查找if(strcmp(number,S[i].D_number)==0)Cout<<endl;}for(i=mid-1;i>=low;i--){//在low--mid区间进行顺序查找if(strcmp(number,S[i].D_number)==0){cout<<endl;}break; }Else if (strcmp(number,S[mid].D_number)>0)low=mid+1;else high=mid-1; }if(j!=1)//判断是否查找到} }(6)按学号直接插入排序void Sort_S_number(Student *S){∥本算法是利用监视哨对num1进行直接插入排序for(i=2;i<=n;i++) ∥假定第一个记录有序{ strcpy(num1,S[i].S_number);∥将待排序记录放进监视哨strcpy(num2,S[i].D_number);strcpy(name,S[i].S_name);j=i-1;∥从后向前查找插入位置，将大于待排序记录向后移动while (R[0].key< S[j].key){ strcpy(S[j+1].S_name,S[j].S_name);strcpy(S[j+1].S_number,S[j].S_number);strcpy(S[j+1].D_number,S[j].D_number);j--; ∥记录后移}∥whilestrcpy(S[j+1].S_name,name);strcpy(S[j+1].S_number,num1);strcpy(S[j+1].D_number,num2); ∥将待排序记录放到合适位置} }（7）按宿舍号冒泡排序void Sort_D_number(Student *S)//排序函数按照宿舍号从小到大排序(冒泡法) {for(i=1;i<=S[0].Total;i++)for(j=i;j<=S[0].Total;j++)if(S[i].D_number>S[j].D_number){S[i]↔S[j]; //将S[i]和S[j]的信息进行交换}}（8）按学生姓名进行冒泡排序void Sort_S_name(Student *S)//按姓名排序（冒泡法）｛for(i=1;i<=S[0].Total;i++)for(j=i;j<=S[0].Total;j++)if(strcmp(S[i].S_name,S[j].S_name)>0){S[i]↔S[j]; //将S[i]和S[j]的信息进行交换｝｝2.其他函数的实现（1）主函数void main(){load();//调用登录函数Menu();//调用主菜单函数}（2）登录函数void load()//登录函数{//本函数是把登录密码变为“*”system("color 2");//控制台字体颜色为绿色cout<<" 帐号：";cin>>n1;cout<<" 密码：";char a[40],b[10]={"200907161"};//初始化原密码for(i=0;;i++){a[i]=getch();//输入一个字符，不在屏幕回显，并将输入的字符赋给a[i]if(a[i]!='\r')//如果没遇到回车符则在屏幕显示“*”Cout<<"*";//在屏幕上显示“*”else{a[i]='\0'; //遇到回车符则结束输入if(strcmp(a,b)==0&&n1==200907161){//进行帐号和密码匹对cout<<"\n\n 登录成功。