一、问题引入

图书信息管理系统:
出版社有一些图书数据保存在一个文本文件book.txt 中，为简单起见，在此假设每种图书只包括三部分信息：ISBN (书号）、书名和价格，文件中的部分数据如图2.1 所示。现要求实现一个图书信息管理系统，包括以下6个具体功能。

(1) 查找：根据指定的ISBN 或书名查找相应图书的有关信息， 并返回该图书在表中的位置序号。
(2) 插入：插入一种新的图书信息。
(3) 删除：删除一种图书信息。
(4) 修改：根据指定的ISBN, 修改该图书的价格。
(5) 排序：将图书按照价格由低到高进行排序。
(6) 计数：统计图书表中的图书数量

具体实现：

图书数据由用户输入，而不直接从文本文件book.txt读取（后续考虑以这种方式载入数据，新增数据通过用户输入）。

二、解决过程2-1 数据格式定义

  • 顺序表的定义
#define OK        0#define ERROR    -1#define OVERFLOW -2#define MAXSIZE 10000 //顺序表的最大长度typedef struct{char   name[50]; // 书名double price;    // 单价char   isbn[20]; // ISBN码}Book_T;typedef Book_T ElemType;typedef struct{ElemType *base; // 存储空间的基地址int length;     // 当前长度}SqList_T;          // 顺序表的结构类型为 Sqlist_T

2-2 功能实现

  • 顺序表的初始化
int list_init(SqList_T *sq_list_pt){sq_list_pt->base = (ElemType *)malloc(MAXSIZE * sizeof(ElemType));if (sq_list_pt == NULL)exit(OVERFLOW);memset(sq_list_pt->base, 0, MAXSIZE * sizeof(ElemType));sq_list_pt->length = 0;return OK;}
  • 顺序表的销毁
void list_destory(SqList_T *sq_list_pt){if (sq_list_pt->base != NULL)free(sq_list_pt->base);sq_list_pt->base = NULL;sq_list_pt->length = 0;}
  • 顺序表的查找
ElemType * element_locate(SqList_T sq_list_t, const char *isbn, int *idx){ElemType *p_elem = NULL;*idx = -1;for (int i = 0; i < sq_list_t.length; i++){if (0 == strcmp(sq_list_t.base[i].isbn, isbn)){p_elem = &sq_list_t.base[i];*idx = i+1;break;}}return p_elem;}
  • 顺序表的插入
int list_insert(SqList_T *sq_list_pt, ElemType elem){// 判断顺序表是否到达最大长度if (sq_list_pt->length == MAXSIZE)return ERROR;int idx = sq_list_pt->length;sq_list_pt->base[idx] = elem;(sq_list_pt->length)++;return OK;}
  • 顺序表的删除
int list_delete(SqList_T *sq_list_pt, const char *isbn){// 判断顺序表是否为空if (sq_list_pt->length == 0)return ERROR;int idx = 0; // idx 从1开始if (element_locate(*sq_list_pt, isbn, &idx) != NULL){for (int i = idx; i length; i++){sq_list_pt->base[i-1] = sq_list_pt->base[i];}}(sq_list_pt->length)--;return OK;}
  • 顺序表的遍历
int list_traverse(SqList_T sq_list_t){printf("ISBN                          "   "书名                          "   "单价                           \n");if (sq_list_t.length == 0){printf("图书馆书籍为空\n");return ERROR;}for (int i = 0; i < sq_list_t.length; i++){printf("%-30s%-30s%-30.2f\n", sq_list_t.base[i].isbn, sq_list_t.base[i].name, sq_list_t.base[i].price);}return OK;}
  • 顺序表的修改
int list_update(SqList_T *sq_list_pt, const char *isbn, double price){// 判断顺序表是否为空if (sq_list_pt->length == 0)return ERROR;ElemType *p_elem = NULL;int idx = 0; // idx 从1开始p_elem = element_locate(*sq_list_pt, isbn, &idx);if (p_elem == NULL)return ERROR;p_elem->price = price;return OK;}
  • 顺序表的排序
int book_price_compare(const void *e1, const *e2){ElemType *elem1 = (ElemType *)e1;ElemType *elem2 = (ElemType *)e2;return (int)(elem1->price - elem2->price);}// 顺序表的排序(根据图书的价格，从低到高排序)int list_sort(SqList_T *sq_list_pt){qsort(sq_list_pt->base, sq_list_pt->length, sizeof(sq_list_pt->base[0]), book_price_compare);return OK;}

2-3 main()

int main(void){int num_of_book = 0;Book_T book_arr[MAXSIZE] = {0};SqList_T sq_list_t = {0};list_init(&sq_list_t);printf("请输入书籍数量：");scanf("%d", &num_of_book);printf("\n");for (int i = 0; i < num_of_book; i++){printf("请输入第%d本的信息\n", i+1);printf("书籍名称：");scanf("%50s", book_arr[i].name);printf("书籍单价：");scanf("%lf", &book_arr[i].price);printf("书籍ISBN：");scanf("%20s", book_arr[i].isbn);printf("\n");}// 插入for (int i = 0; i name, p_elem->isbn, p_elem->price);printf("%s\n", book_info);}printf("\n");// 修改double price = 0;printf("请输入书籍的ISBN码：");scanf("%20s", isbn);printf("请输入书籍现在的价格：");scanf("%lf", &price);if (ERROR == list_update(&sq_list_t, isbn, price)){printf("价格修改失败\n");}printf("打印图书馆所有书籍清单：\n");list_traverse(sq_list_t);printf("\n");// 释放内存空间list_destory(&sq_list_t);return 0;}

? 运行结果

2-4 排序功能(新增)

int main(void){int num_of_book = 0;Book_T book_arr[MAXSIZE] = {0};SqList_T sq_list_t = {0};list_init(&sq_list_t);printf("请输入书籍数量：");scanf("%d", &num_of_book);printf("\n");for (int i = 0; i < num_of_book; i++){printf("请输入第%d本的信息\n", i+1);printf("书籍名称：");scanf("%50s", book_arr[i].name);printf("书籍单价：");scanf("%lf", &book_arr[i].price);printf("书籍ISBN：");scanf("%20s", book_arr[i].isbn);printf("\n");}/* 插入 */for (int i = 0; i < num_of_book; i++){list_insert(&sq_list_t, book_arr[i]);}/* 遍历打印所有书籍 */printf("打印图书馆所有书籍清单：\n");list_traverse(sq_list_t);printf("\n");/* 排序 */list_sort(&sq_list_t);printf("打印图书馆所有书籍清单：\n");list_traverse(sq_list_t);printf("\n");/* 释放内存空间 */list_destory(&sq_list_t);return 0;}

? 运行结果

三、反思总结

顺序表可以随机存取表中任一元素，其存储位置可用一个简单、直观的公式来表示。然而，从另一方面来看，这个特点也造成了这种存储结构的缺点：在做插入或删除操作时，需移动大量元素。另外由于数组有长度相对固定的静态特性， 当表中数据元素个数较多且变化较大时，操作过程相对复杂，必然导致存储空间的浪费。所有这些问题，都可以通过线性表的另一种表示方法-链式存储结构来解决

排序算法qsort()的原型：

void qsort (void* base, size_t num, size_t size, int (*compar)(const void*,const void*));

其中涉及到函数指针的使用。

四、参考引用

数据结构第二版：C语言版【严蔚敏】 第二章 线性表

qsort