数据结构课程设计之宿舍管理系统

1、#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: 指导教师评语： 成绩： 签名： 年 月 日20102011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） 按姓名查询按学号查询按放号查询 (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

2、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

3、）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

4、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。选择录入功能时调用Add（）录入信息函数；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 SM)，Sort_D_number(Student SM)，Sort_S_name(Student SM)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；选择查询功能时，首先调用

5、searchheader()，表头显示函数，然后分别调用searh_S_number(Student SM)；searh_D_number(Student SM)；searh_S_name(Student SM);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 SM);显示函数；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；存储功能进行磁盘文本文档信息存储；锁定功能调用load()登录函数进行锁定；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

6、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_name31; /学生姓名 char S_number16; /学生学号 char S_sex15;/学生性别 char D_number15; /学生所在寝室的宿舍号 int Total; /学生总数 Student,StM; 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

7、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,n0数据关系：R1=| 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(

8、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 录入学生信息 void Add(Student *S) 显示学生信息 void Display_All(Student *

9、S) 查询学生信息 void search（Student *S） 修改学生信息 void Exchange（Student *S） 存储学生信息 锁定管理系统 void load() 退出管理系统 （2）函数原型 Void main();/主函数void Add(Student SM);/声明录入学生信息函数void Display_All(Student SM); /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

10、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 SM);/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 SM);/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 SM);/按姓名排序（冒泡法/直接插入法） void searh_S_number(Student SM);/声明查询函数以学号为关键字进行查询(折半查找)void searh_D_numbe

11、r(Student SM);/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 SM);/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S0.Total+1SS0.Total+1.S_number;/输入学生学号cinSS0.Total+1.S_name;/输入学生姓名cinSS0.Total+1.S_sex;/输入学生性别cinSS0.Total+1.D_numb

12、er;/输入学生宿舍号S0.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(S0.Total0) for(i=1;i=S0.Total;i+) coutSi.S_nameSi.S_numberSi.S_sexSi.D_numberendl; else Cout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

13、(折半查找) coutname;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,Smid.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midhigh区间进行顺序查找 if(strcmp(name,Si.S_name)=0) coutSi.S_nameSi.S_numberendl; coutSi.S_sexSi.D_number=low;i-) /因为姓名有可

14、能是相同的，所以继续在low-mid区间进行顺序查找if(strcmp(name,Si.S_name)=0)coutSi.S_nameSi.S_numberendl; coutSi.S_sexSi.D_number0) low=mid+1; else high=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) cinnumber;/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

15、(number,S1.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 Coutendl;else if(strcmp(number,S(S0.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 Coutendl;else while(low0) low=mid+1; /要查找的学号大于MID的学号else high=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)

16、/查询函数以宿舍号为关键字进行查询(折半查找) cinnumber;/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,Smid.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,Si.D_number)=0)Cout=low;i-)/在l

17、ow-mid区间进行顺序查找if(strcmp(number,Si.D_number)=0)cout0) 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,Si.S_number);将待排序记录放进监视哨strcpy(num2,Si.D_number);strcpy(name,Si.S_name);j=i-1; 从后向前查找插入位置，将大于待排序记录

18、向后移动 while (R0.key Sj.key) strcpy(Sj+1.S_name,Sj.S_name);strcpy(Sj+1.S_number,Sj.S_number); strcpy(Sj+1.D_number,Sj.D_number); j-; 记录后移 while strcpy(Sj+1.S_name,name);strcpy(Sj+1.S_number,num1); strcpy(Sj+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)

19、 for(i=1;i=S0.Total;i+) for(j=i;jSj.D_number) SiSj; /将Si和Sj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=S0.Total;i+) for(j=i;j0) SiSj; /将Si和Sj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

20、色coutn1;cout 密码：;char a40,b10=200907161;/初始化原密码for(i=0;i+)ai=getch();/输入一个字符，不在屏幕回显，并将输入的字符赋给ai if(ai!=r)/如果没遇到回车符则在屏幕显示“*”Cout*;/在屏幕上显示“*”elseai=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coutnn 登录成功。nendl;elsecoutnn 用户名或密码错误。nnumber;/要删除的学生学号for(i=1;i=S0.Total;i+) if(strcmp(Si.S_number,n

21、umber)=0)flag=i; if(!flag)coutn你所要删除的学生在表中不存在！nendl;elsefor(i=flag;iTotal;i+)j=i+1; Si Sj;/交换Si和Sj的信息S0.Total-;/链表长度减少1 （4）全部删除 S0.Total=0;/将链表长度置为0 （5）修改信息 Void exchange2() int flag=0; /用来判断表中是否存在所要修改的学生的信息cinnumber;/要修改的学生学号for(i=1;i=S0.Total;i+) if(strcmp(Si.S_number,number)=0)flag=i; if(!flag)co

22、utn你所要修改的学生在表中不存在！nSflag.S_number;/修改后的学号 cinSflag.S_name;/修改后的姓名cinSflag.S_sex;/修改后的性别cinSflag.D_number;/修改后的学号3.录入函数 插入排序4. 函数之间的调用关系图四、 调试分析 1. 实际完成的情况说明 完成密码登陆、录入学生信息、显示学生信息（分别按学号、宿舍号、姓名排序后显示）、查询学生信息（按学号、宿舍号、姓名查找）、修改学生信息（单个删除、全部删除、修改信息）、存储学生信息、锁定管理系统、退出管理系统等功能。2. 程序的性能分析 1.void Sort_D_number(Stu

23、dent *S)/按照宿舍号从小到大排序(冒泡法) 时间复杂度T(n)=O(n)，空间复杂度S(n)=O(1)，稳定（只进行元素间的顺序移动）。 2.void Sort_S_name(Student *S)/按姓名排序（冒泡法）时间复杂度T(n)=O(n)，空间复杂度S(n)=O(1)，稳定（元素间的顺序移动）。 3.void Sort_S_number(Student *S) /按照学号从小到大排序(冒泡法) 时间复杂度T(n)=O(n)，空间复杂度S(n)=O(1)，稳定（元素间的顺序移动）。 4.void Sort_S_number(Student *S) /直接插入法按照学号从小到大排

24、序 时间复杂度T(n)=O(n)，空间复杂度S(n)=O(1)，稳定（元素间的顺序移动）3. 上机过程中出现的问题及其解决方案 （1）首先在登录函数时使得密码变为“*”时，使用getch（）函数时，输入密码时并不是一个一个的显示*，而是等全部输完后一起显示*。为了解决此问题上网查询了很多资料，原来getch并不是标准的C+库函数，根据提示，加入了回车符的判断，使得密码以*显示出来。 （2）调用显示函数不显示以录入的学生信息，通过同学的帮忙和自己的调试以后发现，在调用函数的时候把链表的总数S0.Total重新初始化为0，使得每次调用的时候链表中的信息全部删除。后来在Menu（）函数中使用了loo

25、p环，使其避免了调用S0.Total初始化为0。 （3）修改函数一开始为独立的函数，而这样的话又重新出现了显示函数把链表初始化为0的错误，而且使用loop环过多，使得独立函数和Menu（）函数中的loop不能统一起来，无法使得程序连续操作，所以将修改函数在Menu（)中使用switch语句调用。4. 程序中可以改进的地方说明（1）本程的显示函数有待改进，当按宿舍号进行排序时，如果宿舍号相同的，显示的时候不能在按其他的次关键字进行排序。（2） 本程序密码和帐号有待改进，进行帐号和密码的修改。（3） 本程序的宿舍录入管理中还和现实有差距，没有对宿舍人员的限制，还需要进一步判断宿舍中是否注满人。5.

26、程序中可以扩充的功能及设计实现假想（1）现在的宿舍管理软件宿舍可以无限制住人，应该进行限制，并且可以当录入信息时，如果入住的宿舍住满可以提供其他宿舍选择。（2）修改学生信息时也应该进行宿舍提供信息，当学生搬出宿舍或者换宿舍时，软件中应该有相应的记录。五、测试结果1. 登录测试（合法数据）（非法数据）2.录入学生信息 3.按学号大小显示4. 按宿舍号大小显示5. 按学生姓名排序显示6. 按学生查找（冯帅）查找（风）7. 按学号查找（200907161）8. 按宿舍查找（427）查找（428）9. 当个删除10. 修改函数11. 存储信息12. 锁定系统13. 全部删除14. 全部删除后再显示6、

27、 用户手册1. 录入学生信息2. 修改学生信息七、体会与自我评价 在刚拿到课题的时候，浏览了很多的题目，感觉哪个都不知道怎么下手，本来想选一个通讯录的软件制作，因为感觉比较实用，但是晚了一步，被别的同学“抢”走了，然后选择了这个宿舍管理查询软件。刚拿到这个课题，虽然这个课题的要求挺少看着也挺简单，可真不知道怎么下手。后来仔细想了想，写了写提纲，然后在网上搜集了相关的资料，看了看别人的软件如何实现的，比较了几个类似的程序，然后心里有了点头绪。然后按网上的程序的步骤，一点点添加自己的东西。首先确立了程序的界面框架，在纸上把节目设计出来，将基本的功能写上。然后一点一点用程序语言写出来。开始的时候把功

28、能列出来以后感觉挺容易的了，把就是相当于写几个小程序合并起来吗，写单独功能的程序很简单，可是把界面和所有的功能联系起来就出问题了，不是这里显示不正确就是那里出现了问题。印象很深的问题就是显示函数，一个显示函数很快就写出来了，而且也没有错误，可是当放进整个程序的时候就是不显示正确的结果，后来经过一上午的调试终于搞定了，原来就是定义的时候把链表的长度始终初始化为0了，所以不管怎么显示都是没有任何信息的。调试了整整一上午，可是晚上又出问题了，是在查询函数上。当录入信息后，在没有进行查询功能时可以显示所有的信息，可是当进行查询功能后，再次进行显示时又出来“无任何信息”，虽然吸取了上次的错误，可是还是经

29、过了艰难的调试过程才发现，每次进行查询功能后，返回主菜单时，因为我在主菜单的开头就“S0.Total=0”初始化了链表长度，所以每次返回主菜单时都使得链表的长度初始化为0，所以显示才有错误。所以，为了解决这个问题，我在主菜单中利用了loop环，直接跳回初始化下边的菜单函数，而这么做却是程序显得复杂了，本来有些函数是独立，而现在却成了主菜单的一部分，失去了简洁感 。经过这次的课程设计，更加了解了数据结构，有了更新的认识。其实从这次实验中认识到，我距离高手还很远，编程有很多的乐趣也有很多的技巧性和知识性。我将在从以后的日子里继续认真的学习知识，积累经验，让自己的编程能力提高。源代码#include

30、#include#include#includeusing namespace std;#include#define M 100 /定义一个存储学生相关信息的结构体 typedef struct char S_name31; /学生姓名 char S_number16; /学生学号 char S_sex15;/学生性别char D_number15; /学生所在寝室的宿舍号 int Total; /学生总数Student,St;void Add(Student SM);/声明录入学生信息函数void Clear();/声明清屏函数void load();/声明登录函数void Menu();

31、/声明主菜单函数void searchheader();/声明查询函数void Display_All(Student SM); /声明显示函数void Sort_S_number(Student SM);/声明学生学号按从小到大的冒泡排序函数 void showhead();/声明显示方式表头函数void Sort_D_number(Student SM);/声明排序函数按照宿舍号从小到大排序(冒泡法)void Sort_S_name(Student SM);/按姓名排序（冒泡法） void searh_S_number(Student SM);/声明查询函数以学号为关键字进行查询(折半查找

32、)void searh_D_number(Student SM);/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 SM);/查询函数以姓名为关键字进行查询(折半查找)void Exchangehead();/定义修改学生信息表头函数/*主函数开始*void main()load();/调用登录函数 Menu();/调用主菜单函数/*主函数结束*void Menu()/主菜单函数Student SM; S0.Total=0; int choice;loop1:couttnendl;cout 欢迎使用宿舍管理系统 n endl;couttnne

33、ndl;cout 主菜单 n endl;cout 录入学生信息nendl;cout 显示学生信息nendl;cout 查询学生信息nendl;cout 修改学生信息nendl;cout 存储学生信息nendl;cout 锁定管理系统nendl;cout 退出管理系统nendl;couttnendl;coutchoice;system(cls);/清屏函数;switch(choice)case 1:/录入学生信息 Add( S);/调用录入学生信息函数system(cls);/清屏函数goto loop1;case 2:/显示学生信息int choice2;loop2:showhead();ci

34、nchoice2;if(choice2=1) Sort_S_number(S);/调用按学号大小冒泡排序函数system(cls);/清屏函数cout 按学号大小显示信息endl;Display_All(S) ;/调用显示学生信息函数/*学生信息按学号大小保存文件开始*int i;ofstream output(宿舍学生信息按学号大小记录.txt);/初始化输出流对象outputnnendl;outputendl;output 学号大小显示信息 endl;outputendl;output 学生姓名 学生学号 学生性别 宿舍号 endl;for(i=1;i=S0.Total;i+)output

35、endl;outputsetw(10)Si.S_namesetw(14)Si.S_numbersetw(10)Si.S_sexsetw(8)Si.D_numberendl; output endl; /*学生信息按学号大小保存文件结束*Clear();goto loop2;system(cls);/清屏函数else if(choice2=2)Sort_D_number(S);/调用按宿舍号大小冒泡排序函数 system(cls);/清屏函数cout 按宿舍大小显示信息endl;Display_All(S) ;/调用显示学生信息函数 /*学生信息按宿舍大小保存文件开始*ofstream outp

36、ut(宿舍学生信息按宿舍大小大小记录.txt);/初始化输出流对象int i;outputnnendl;outputendl;output 宿舍大小显示信息 endl;outputendl;output 学生姓名 学生学号 学生性别 宿舍号 endl;for(i=1;i=S0.Total;i+)outputendl;outputsetw(10)Si.S_namesetw(14)Si.S_numbersetw(10)Si.S_sexsetw(8)Si.D_numberendl; output endl;/*学生信息按宿舍号大小保存文件结束* Clear();goto loop2;system(c

37、ls);/清屏函数else if(choice2=3) Sort_S_name(S);/按姓名排序（冒泡法）system(cls);/清屏函数cout 按姓名先后显示信息endl;Display_All(S) ;/调用显示学生信息函数/*学生信息按姓名先后保存文件开始*ofstream output(宿舍学生信息按姓名先后小记录.txt);/初始化输出流对象int i;outputnnendl;outputendl;output 按姓名先后显示信息 endl;outputendl;output 学生姓名 学生学号 学生性别 宿舍号 endl;for(i=1;i=S0.Total;i+)outputendl;outputsetw(10)Si.S_namesetw(14)Si.S_numbersetw(10)Si.S_sexsetw(8)Si.D_numberendl; output endl;/*学生