实验报告3（使用单链表简单实现图书管理系统）

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）

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
#include <iomanip>
#include <limits>
#include <vector> 
using namespace std;
typedef int Status;
const Status ERROR = -1;
const Status OVERFLOW = -2;
const Status OK = 1;
// 图书的信息结构体
struct Book {
    string id; // ISBN
    string name; // 书名
    double price; // 定价
};
// 单链表节点结构体
struct Node {
    Book data;
    Node* next;
};
// 创建新节点
Node* createNode(const Book& book) {
    Node* newNode = new Node();
    newNode->data = book;
    newNode->next = NULL;
    return newNode;
}
// 插入节点到链表头部
void insertNodeByHead(Node*& head, const Book& book) {
    Node* newNode = createNode(book);
    newNode->next = head;
    head = newNode;
}
void deleteNodeByName(Node*& head, const string& bookname) {
    if (head == NULL) {
        cout << "链表为空，无法删除节点。" << endl;
        return;
    }
    Node* posLeftNode = NULL;  // 用于存储当前节点的前一个节点
    Node* posNode = head;      // 当前节点 
    // 检查头节点是否是目标节点
    if (posNode->data.name == bookname) {
        Node* temp = posNode;
        head = posNode->next;  // 更新头指针
        delete temp;           // 删除头节点
        cout << "删除成功: " << bookname << endl;
        return;
    }
    // 遍历链表查找目标节点
    while (posNode != NULL && posNode->data.name != bookname) {
        posLeftNode = posNode;
        posNode = posNode->next;
    }
    if (posNode == NULL) {
        cout << "未找到书籍: " << bookname << endl;
    } else {
        posLeftNode->next = posNode->next;  // 从链表中移除目标节点
        delete posNode;  // 释放目标节点的内存
        cout << "删除成功: " << bookname << endl;
    }
}
// 根据书名进行查找 
void findNodeByName(Node*& head, const string& bookname) {
    Node* posLeftNode = head;
    Node* posNode = head->next;
    if(posLeftNode->data.name == bookname)
    {
        cout << "成功找到书籍: " << bookname << endl;
        cout << "书籍的信息为: " << setw(10) <<posLeftNode->data.id << setw(30) <<posLeftNode->data.name << setw(15) << posLeftNode->data.price << endl;
    }   
    else{
    while (posNode != NULL && posNode->data.name != bookname) {
        posLeftNode = posNode;
        posNode = posNode->next;
    }
    if (posNode == NULL) {
        cout << "未找到书籍: " << bookname << endl;
        return;
    } else {
        cout << "成功找到书籍: " << bookname << endl;
        cout << "书籍的信息为: " << setw(10) <<posNode->data.id << setw(30) << posNode->data.name << setw(15) << posNode->data.price << endl;       
    }
    }    
}
// 打印链表
void printList(Node* head) {
    if (head == NULL) {
        std::cout << "链表为空" << std::endl;
        return;
    }
   cout << std::setw(10) << "ID" << std::setw(30) << "书名" << std::setw(15) << "价格" << std::endl;
    Node* pMove = head; // 直接从 head 开始遍历，因为没有头节点
    while (pMove != NULL) {
       cout <<setw(10) << pMove->data.id <<setw(30) << pMove->data.name<<setw(15) << pMove->data.price <<endl;
        pMove = pMove->next;
    }
}
// 从文件读取书籍信息到链表
Status readBooksFromFile(Node*& head, const string& filename) {
    ifstream infile(filename.c_str());
    if (!infile.is_open()) {
        cerr << "文件打开失败 " << filename << endl;
        return ERROR;
    }
    string id, name;
    double price;
    infile.ignore(numeric_limits<streamsize>::max(), '\n'); // 跳过标题行
    while (infile >> id >> name >> price) {
        Book book = {id, name, price};
        insertNodeByHead(head, book);
    }
    infile.close();
    return OK;
}
//计数
int countBooks(Node*& head) {
    int count = 0;
    Node* posNode = head->next; // 从头节点的下一个节点开始计数
    while (posNode != NULL) {
        count++;
        posNode = posNode->next;
    }
    return count; 
}
void clearList(Node*& head) {
    Node* temp;
    while (head != NULL) {
        temp = head;
        head = head->next;
        delete temp;
    }
}
// 主函数
int main() {
    Node* head = new Node(); // 创建头节点（这里作为哑节点，不存储实际数据）
    head->next = NULL;
    string filename = "book.txt";
    Status status = readBooksFromFile(head, filename);
    if (status == OK) {
        printList(head);
    } else {
        cerr << "读取书籍信息失败。" << endl;
         delete head; // 如果读取失败，释放头节点
        return 1;
    }
    int userkey;
    string bookname;
    Book tempBook;
    while (true) {
        cout << "\n欢迎来到图书管理系统\n";
        cout << "请输入项目前编号执行相关的操作\n";
        cout << "[0]退出\n";
        cout << "[1]查找\n";
        cout << "[2]插入\n";
        cout << "[3]删除\n";
        cout<< "[4]计数\n";
        cout << "请选择: ";
        cin >> userkey;
        switch (userkey) {
            case 0:
                cout << "退出成功\n";
              clearList(head); // 释放整个链表
                delete head; // 释放头节点
                return 0;
            case 1:
                cout << "【查找】\n";
                  cout << "请输入要查找的书籍名字: ";
                cin >> bookname;
                findNodeByName(head, bookname);
                
                break;
            case 2:
                cout << "【插入】\n";
                cout << "请输入ISBN、书名和价格（用空格分隔）: ";
                cin >> tempBook.id >> tempBook.name >> tempBook.price;
                insertNodeByHead(head, tempBook);
                printList(head);
                break;
            case 3:
                cout << "【删除】\n";
                cout << "请输入要删除的书籍名字: ";
                cin >> bookname;
                deleteNodeByName(head, bookname);
                printList(head);
                break;
                case 4:
                cout<<"【计数】\n";
                cout<<"书籍总本数为："<<countBooks(head); 
        }
    }
    return 0;
}

1.首页

 

2.查找功能

 

3.插入功能

 

4.删除功能

 

5.计数功能

 

6.退出

 

结语：

通过本次实验，我深入理解了链表的基本操作，包括节点的创建、遍历、访问和删除等。同时，我也学会了如何在链表中根据特定条件查找并删除节点，这对于我掌握数据结构的基本概念和操作方法具有重要意义...