数据结构课程设计--图书检索系统

用C++语言实现图书管理系统摘要图书管理系统主要是对图书的录入、读者借阅、读者归还等功能进行实现.本课程设计的系统开发平台为Windows XP，程序设计语言为C++，程序运行平台为Windws98/2000/XP/Seven。

在程序设计中采用了B-树方法提高书籍的查找速度。

关键词程序设计;图书管理系统；C++;数据结构;B-树1 索引1.1课程设计目的设计一个小型的图书管理系统，可以实现新增图书,读者借阅,读者归还等功能。

1。

2。

系统性能要求能较快的查到所要查找的图书；能准确统计当前每种书的库存,以确定此书是否可以外借;并且对外借的图书进行管理，记录借出时间、应还时间等。

1.3。

功能的实现1）新书入库:确定书号后，登记到图书帐目表中，如果表中已有，则只将库存量增加；2) 借阅：如果一种书的现存量大于0，则借出一本，登记借阅者的书证号和归还期限，改变现存量;3）归还：注销对借阅者的登记，改变该书的现存量.2 系统详细设计及实现1.所用的知识体系在整个程序的设计过程当中，用到了C++的一些基础知识，面向对象的思想和结构化的程序设计思想.数据结构的B—树建立索引，用索引提高查找的效率等。

2。

系统功能组成框图3 . 系统功能模块划分4。

流程图 4。

1录入图书信息4.2借阅图书4。

3归还图书输入图书和读者信息处理归还图书功能，清读者的借阅记录，将图书的在库数加一5 功能实现5．1 运行程序的主界面图5—1 操作界面5。

2 新书入库功能的操作界面图5—2新书入库5.3 查询数据的界面图5-3查询书籍5。

4 查询所有书籍的界面图 5—4显示库存5.5 图书借阅的界面图5-5借阅书籍5。

6 还书的界面图5—6还书3 参考文献[1］谭浩强C语言设计(第三版)清华大学出版社［2] 严蔚敏吴伟民数据结构（C语言版）清华大学出版社[3] 谭浩强 C++ 程序设计清华大学出版社［4］参考网址/manual/zh/function。

数据结构课程设计图书管理系统在当今数字化的时代，图书管理系统对于图书馆的高效运作和管理至关重要。

作为数据结构课程设计的一部分，设计一个功能齐全、操作便捷的图书管理系统，不仅能够巩固我们所学的数据结构知识，还能提高我们解决实际问题的能力。

一、需求分析一个完善的图书管理系统应具备以下基本功能：1、图书信息管理：包括图书的书名、作者、出版社、出版年份、ISBN 号、分类号、库存数量等信息的录入、修改、查询和删除。

2、读者信息管理：记录读者的姓名、性别、身份证号、联系电话、借阅证号、借阅记录等，同时支持读者信息的增删改查。

3、借阅管理：实现读者的借书、还书操作，能够记录借阅日期和应还日期，并自动计算逾期天数和罚款金额。

4、图书查询：提供多种查询方式，如按书名、作者、出版社、分类号等进行精确或模糊查询，以便读者快速找到所需图书。

5、统计分析：能够统计图书的借阅次数、热门图书排行、读者借阅情况等，为图书馆的管理决策提供数据支持。

二、数据结构选择为了实现上述功能，我们需要选择合适的数据结构来存储和管理图书和读者的信息。

1、图书信息和读者信息可以使用结构体数组来存储。

结构体可以包含图书或读者的各项属性，数组则方便进行批量操作和遍历。

2、对于图书的分类和索引，可以使用二叉查找树或哈希表。

二叉查找树可以保证有序性，便于中序遍历获取排序后的图书信息；哈希表则能够快速定位特定的图书或读者，提高查询效率。

3、借阅记录可以使用链表来存储，便于动态地添加和删除借阅信息。

三、系统功能模块设计1、登录模块系统管理员和读者分别拥有不同的登录入口和权限。

管理员可以进行所有操作，读者只能进行查询和借阅相关操作。

2、图书管理模块图书录入：管理员输入图书的详细信息，将其添加到图书信息数组中。

图书修改：根据图书的 ISBN 号或其他唯一标识，修改图书的相关信息。

图书删除：按照指定条件删除图书记录。

图书查询：提供多种查询条件，快速检索图书信息。

数据库原理及应用——图书馆管理系统数据库设计一．需求分析需求分析的任务是调查应用领域，对应用领域中各应用的信息要求和操作要求进行详细分析，形成需求分析说明书。

重点是调查，收集与分析用户在数据管理中的信息要求、处理要求、数据的安全性与完整性要求。

功能模块设计将图书管理系统业务分为四个大的方面：学生数据管理、图书征订管理、藏书管理、图书流通管理。

功能模块图功能模块分析办卡、挂失、注销学生在图书馆中必须持卡办理一切业务，新生必须首先办理借书卡，当借书卡丢失时需办理挂失业务，毕业生或中途退学者必须办理注销卡业务，以防止借书卡的流失。

查询、借书、环书、注销学生在图书馆中持卡可以进行以下业务：查询自己借书状态，借书，还书，当所借书籍丢失时需办理注销业务。

图书查询、缺书登记学生需要查询自己所需书籍时，若馆中有则直接借书；若馆中没有，可以进行缺书登记。

数据流程分析与设计数据流程图数据字典的建立数据字典数据字典是我在数据流程图中选取的一些中层数据流，我把我所抽去的数据列出以下表来。

数据项二．概念结构设计E-R图根据前面的需求分析，可以将图书管理系统数据库实体划分为图书信息实体集、学生信息实体集、馆藏地实体集、借书卡信息实体集、缺书信息实体集，各实体集里还包含不同的实体以下包括所有的实体。

学生：{学号，姓名，性别，年级，学院，专业，班级}图书：{条码号，书名，作者，出版社，定价，馆藏地编号，图书状态，借阅状态}馆藏地：{馆藏地编号，馆藏地名称}借书卡：{卡号，卡状态，学号}缺书：{书名，作者，出版社，定价，搜索频率}学生日常事务信息：{卡号，时间，欠书状态，超时罚款} E-R图三．逻辑结构设计概念模型向关系模型的转变将E-R图转换为关系模型，即将实体、实体的属性和实体之间的联系转化为关系模式,为应用程序建立专门的视图而不必要应用程序直接访问数据表关系模式的设计StudentBookJieyue（应还时间—借书时间）等于一个月PlaceRountin对时间的检查，当借还书中的还书时间小于应还时间时，超时罚款为零；当超过应还时间未还书时，开始计费，超时罚款=（时间-应还时间）*0.01；当借还书中的还书时间确定时，超时罚款=（还书时间-应还时间）*0.01。

数据结构课程设计图书管理系统设计图书管理系统一、引言图书管理系统是为了方便图书馆进行图书的管理、借阅和归还而开发的软件系统。

本文将详细介绍设计一个图书管理系统所需的标准格式文本。

二、系统概述本图书管理系统旨在提供一个高效、便捷的图书管理平台，帮助图书馆实现图书的分类、借阅、归还、查询等功能。

系统主要包括以下模块：图书管理模块、借阅管理模块、读者管理模块、系统管理模块。

三、图书管理模块1. 图书录入功能a. 系统管理员可以录入新书籍的相关信息，包括书名、作者、出版社、ISBN 号、价格等。

b. 系统应提供图书信息的校验功能，确保录入的图书信息准确无误。

c. 系统应提供图书封面图片上传功能，以便读者更直观地了解图书。

2. 图书查询功能a. 读者和管理员可以根据关键字、作者、出版社等条件进行图书查询。

b. 系统应提供模糊查询和精确查询两种方式，以满足不同用户的需求。

3. 图书借阅功能a. 读者可以通过系统查询图书的借阅情况，并选择借阅。

b. 系统应记录借阅信息，包括借阅时间、归还时间等。

4. 图书归还功能a. 读者在归还图书时，系统应自动计算借阅天数，并生成相应的借阅费用。

b. 系统应提供归还图书的操作记录，以便管理员查看。

四、借阅管理模块1. 借阅记录查询功能a. 管理员可以查询所有借阅记录，并根据条件进行筛选。

b. 系统应提供按照借阅时间、归还时间等进行排序的功能，方便管理员进行统计分析。

2. 借阅统计功能a. 系统应提供借阅数量、借阅率等统计功能，方便管理员对图书馆的借阅情况进行分析。

五、读者管理模块1. 读者注册功能a. 读者可以通过系统进行注册，并填写个人信息。

b. 系统应提供校验功能，确保读者信息的准确性。

2. 读者信息修改功能a. 读者可以通过系统修改个人信息，如联系方式、密码等。

3. 读者信息查询功能a. 读者可以查询自己的借阅记录、借阅情况等。

六、系统管理模块1. 管理员管理功能a. 系统管理员可以管理其他管理员的账号和权限。

图书管理信息系统一、课程设计题目：图书管理信息系统二、课程设计内容：实现图书管理信息系统的设计。

这是一个数据结构的综合使用，涉及的知识比较全面，特别是对文件的使用更为全面。

进入系统后，操作员可进行系统维护、读者管理、图书管理、图书流通、退出系统等操作。

系统维护：有“初始化”和“读盘”两个重要操作。

第一次开始运行时，必须选择“初始化”，使有关文件指针、计数器等初始化为0；而在以后的每次操作开始时，选择“读盘”，将保存过的相关图书信息磁盘文件读入，以便进行各类操作。

读者管理：可实现读者信息的追加一项输入。

需要输入读者号、读者名、可借书数。

输入“y”可连续输入信息，若输入“n”则结束输入，退出读者管理。

图书管理：有“图书信息输入”和“图书信息查询”两个重要操作。

若选“图书信息输入”，就进入相关子模块，在输入信息的同时建立相应的索引及索引文件和索引链头文件，输入书号、书名、作者名、出版社、分类号、藏书量等信息，根据提示输入“y”实现连续输入，若输入“n”则结束输入，退出图书管理；有了图书信息数据之后，就可以进行图书信息的查询以及图书借阅等操作了。

若选“图书信息查询”，可根据提示按书号、书名、作者、出版社等进行查询，系统会将查询结果输出。

图书流通：有“借书处理”和“还书处理”两个重要操作。

当选择“借书处理”，系统接受输入信息后，首先查询读者文件。

若没查到，显示“非法读者！”，若查到，则再检查该读者书是否已借满，如果未借满，则继续检查图书文件；否则显示“书已借满！”。

检查图书文件如发现书号不存在或书已借出，都会提示读者“非法书号！”或“书已借出”，否则，进行借出处理，修改借阅文件、读者文件以及图书主文件的相关数据项，并显示“借书成功！”。

当选择“还书处理”，系统在接受输入信息之后，首先用书号查询借还书文件，若找到，则填入还书日期，然后再用书号查询图书主文件，修改借出数，用读者号查找读者文件，修改读者的借书数，而后显示“还书成功！”，否则显示“非法书号！”并返回主控菜单。

数据结构检索课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握数据结构中常见检索算法的基本原理和实现方法，如顺序检索、二分检索等。

2. 使学生了解不同检索算法的优缺点及适用场景，能够根据实际问题选择合适的检索方法。

3. 帮助学生理解检索算法在解决实际问题时的重要性，培养他们在编程实践中运用数据结构进行问题求解的能力。

技能目标：1. 培养学生运用所学检索算法编写程序解决问题的能力，能够针对实际问题设计合适的检索方法并进行代码实现。

2. 提高学生在编程过程中对算法复杂度的分析能力，使其能够评估检索算法的效率并进行优化。

3. 培养学生通过团队协作和沟通交流，共同解决问题，提高团队协作能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对数据结构检索算法的兴趣，激发他们主动探索和学习相关知识的热情。

2. 培养学生在面对问题时具备积极思考、勇于尝试的精神，使其在解决复杂问题时保持耐心和毅力。

3. 培养学生具备良好的编程习惯和诚信意识，在编程实践中遵循学术道德，尊重他人成果。

本课程针对高年级学生，课程性质为理论与实践相结合。

在教学过程中，注重培养学生的实际操作能力和团队协作精神，使他们在掌握检索算法知识的同时，能够将其应用于实际问题解决。

课程目标明确、具体，可衡量，便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 数据结构基础回顾：简要介绍线性表、树等基本数据结构，为学生学习检索算法打下基础。

2. 顺序检索法：讲解顺序检索法的原理、实现方法及应用场景，结合实例进行分析。

3. 二分检索法：介绍二分检索法的原理、实现方法以及适用条件，通过实例演示提高学生理解。

4. 效率分析：分析比较顺序检索和二分检索的算法复杂度，讨论如何优化检索算法。

5. 应用案例：结合实际问题，设计检索算法的应用案例，指导学生进行编程实践。

6. 检索算法拓展：介绍其他检索算法，如哈希检索、索引检索等，拓展学生知识面。

教学内容参考教材以下章节：1. 第三章 数据结构基础2. 第四章 线性表3. 第五章 树4. 第七章 检索算法教学进度安排：1. 第1周：数据结构基础回顾，顺序检索法讲解及实践2. 第2周：二分检索法讲解及实践，效率分析3. 第3周：应用案例分析与编程实践，检索算法拓展教学内容科学、系统，紧密结合教材，注重理论与实践相结合，旨在提高学生对检索算法的理解和应用能力。

《数据结构》课程设计报告（图书管理系统）目录一.需求分析 (3)二.概要设计 (3)三.详细设计 (4)四.调试分析 (6)五.用户使用说明 (6)六.测试结果 (7)七.附录：带注释的源代码 (8)一.需求分析大学的图书馆藏书是非常庞大的，原始的人工借书也是非常麻烦的，因此用一种自动系统来管理图书是非常有必要的，所以设计一个图书管理系统，要能够自如管理借书，还书，以及注册，注销书本，这样就能节省很多资源，提高效率。

明确规定:1.每种书的登记内容包括书号、书名、著作者、现存量和库存量；2.对书号建立索引表（线性表）以提高查找效率；3.系统主要功能如下：*采编入库：新购一种书，确定书号后，登记到图书帐目表中，如果表中已有，则只将库存量增加；*借阅：如果一种书的现存量大于0，则借出一本，登记借阅者的书证号和归还期限，改变现存量；*归还：注销对借阅者的登记，改变该书的现存量。

二.概要设计1.本题中用到了以下函数和结构体：本程序首先命名头文件：#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <conio.h>以实现对各种函数的调用以及可能用到的各种循环。

用“struct BOOK”结构体，用来存放书籍以及借书信息；并用到“void page_title”的页头函数，通过“void book_out”，“void book_in”来实现对书本的借出以及还书，定义“search_book”来实现对书本各种信息的搜索任务，“void book_add”实现对书本的购进时的注册，用“void book_del”实现对书本的注销。

最后通过“goto menu”语句跳出整个循环语句，在各种操作做完后能够返回到主菜单。

用到goto语句原则上一般不符合结构化一些规定，但是此题中大大提高了效率，因此我采用了。

2. 主程序的流程及各程序模块之间的层次：本程序运用到的是用数组作为线性表的一种代替方式，实现各种查询，对各种数据的管理，运用线性表的话可能会更加简便，但是我在用了数组代替后发现其实这样更容易看懂。

一、需求分析1. 图书管理系统中图书管理模块包括图书类型定义：书号、现存量、总存量，出版时间为整型，定价为浮点型，书名、著者名为字符型，借阅指针、预约指针为读者类型；读者类型定义：证号为整型、姓名为字符型，另外借阅类型和预约类型组合成其中的共用体类型。

B树（2-3树）类型定义：关键字个数和关键字数组为整型、另外还有指向双亲的指针、指向子树的指针、记录单元指针；B树查找结果类型定义：节点指针、关键字序号和查找标志变量为整型。

2. 演示程序以用户和计算机的对话方式进行,在计算机终端上显示“提示信息”之后，由用户在键盘上输入演示程序中规定的运算命令，相应的输入数据和运算结果显示在后面。

该演示系统，没有使用文件，全部数据放在内存存放。

四项基本业务都以书号为关键字进行的，采用了B树（2-3树）对书号建立索引，以提高效率。

3.图书管理系统实现功能：①采编入库：新书购入，将书号、书名、著者、册数、出版时间添加入图书账目中去，如果这种书在帐中已有，则只将总库存量增加，每新增一个书号则以凹入表的形式显示B树现状。

②清除库存：实现某本书的全部信息删除操作，每清除一个书号则已以凹入表的形式显示B树现状。

③图书借阅：如果书的库存量大于零时则执行出借，登记借阅者的图书证号和姓名，系统自动抓取当前借阅时间和计算归还时间。

④图书预约：如果某书库存为零，则记录预约者姓名和证号，系统自动抓取当前预约时间和取书时间。

⑤图书归还：注销借阅者信息，并改变该书的现存量。

⑥作者专区：输入作者名字，系统将查找相应作者全部著作并显示出来。

⑦图书信息：可以根据书号查阅此书基本信息、借阅信息和预约信息，亦可以查找全部图书基本信息。

二、概要设计1.抽象数据类型B树定义：ADT BTree{数据对象：D是具有相同特性的数据元素的集合。

各个数据元素均含有类型相同，可惟一标识数据元素的关键字。

数据关系：数据元素同属于一个集合并且：一棵m阶的B树，或为空，或为满足下列特性的m叉树：树中每个结点至多有m棵子树；若根结点不是叶子结点，则至少有两棵子树；除根之外的所有非终端结点至少有m/2（取上限）棵子树；所有的非终端结点包含下列信息数据：(n,A0,K1,A1,K2,A2,K3,……,Kn,An)其中：Ki（i=1，2，……n）为关键字，且Ki<Ki+1（i=1，2，……n-1）；Ai（i=0，……n）为指向子树根结点的指针，且指针Ai-1所指子树中所有结点的关键字均小于Ki（i=1，2，……n），An所指子树中所有结点的关键字均大于Kn，n（m/2(取上限)-1<=n<=m-1）为关键字的个数基本操作：SearchBTree(T ,key);初始条件：B树T存在，key为和关键字类型相同的给定值。

数据结构课程设计图书管理系统一需求分析该程序是模拟图书馆管理系统，实现图书采编入库、借书、还书、查询等基本业务。

此程序规定：(1) 管理员能够向系统中输入每种书的基本信息，包括书号、书名、作者、现存量和库存量、借阅记录，并保存记录；(2) 用户（读者）能够按书号、书名、作者查询图书信息；(3) 管理员能够实现图书采编入库(新购入一本书，经分类和确定书号之后登记到图书账目中去。

如果这种书在帐中已有，则只将总库存量增加)、借阅(如果书的现存量大于0，则借出一本，登记借阅者的图书证号和归还期限)、归还(删除对借阅者的登记，改变该书的现存量)、销毁(将图书从账目中删除)等操作。

二概要设计系统用到的抽象数据类型定义：1、ADT LinearList{数据元素：D={a i|a i∈D0,i=1,2,…,n,n≥0,D0为某一数据对象}关系：S={<a i,a i+1>|a i,a i+1∈D0,i=1,2,…,n-1}基本操作：(1)InitList(L)(2)DestroyList(L)(3)ClearList(L)(4)EmptyList(L)(5)ListLength(L)(6)Locate(L,e)(7)GetData(L,i)(8)InsList(L,i,e)(9)DelList(L,i,&e)}ADT LinearList2、ADT String{数据对象：D={a i|a i∈CharacterSet,i=1,2,…,n;n≧0}数据关系：R={<a i-1,a i>|a i-1,a i∈D,i=2,…,n;n≧0}基本操作：（1）StrAsign(S,chars)（2）StrInsert(S,pos,T)（3）StrDelete(S,pos,len)（4）StrCopy(S,T)（5）StrEmpty(S)（6）StrCompare(S,T)（7）StrLength(S)（8）StrClear(S)（9）StrCat(S,T)(10)SubString(Sub,S,pos,len)(11)StrIndex(S,pos,T)(12)StrReplace(S,T,V)(13)StrDestroy(S)}ADT String●系统中的子程序和功能说明：InitBo(Book &boo);初始化图书信息InitRe(lend &Lin);初始化借阅者信息BinarySearch(Book boo,char SearchNum[]);二分法查找比较书号Buy(Book &boo, char BuyNum[]);新书采编入库系统Delete(Book &boo,char DeleteNum[]);清除图书信息系统Borrow(Book &boo,lend &Lin,char BorrowNum[],char CaNum[]);借阅图书处理系统Return(Book &boo,lend &Lin,char ReturnNum[],char BorrowerNum[]);归还图书系统SearchByNum(Book &boo,char SeaNum[]);按书号查找系统SearchByName(Book &boo);按书名查找系统SearchByAuth(Book &boo);按作者查询系统Menu();主菜单显示系统Search();查询系统子菜单main();主函数●系统程序功能结构图三详细设计●功能实现过程bool BinarySearch(Book boo,char SearchNum[]) //二分法查找比较书号{while(low<=high){计算中间点;if(查找到书号相同的){返回值true;}if（查找书号不相同)用二分法进一步进行查找;}if(库中没有所要查找的书)返回值false;}void Buy(Book &boo, char BuyNum[])/*采编入库*/{if(书库中有此书){总库存加1;现库存加1;}if(书库中无此书){for(i=total;i>mid&&total;i--)/*将新采购的书插在适合位置,保持有序*/空出插入位置;输入新购书籍的相关信息：书号、书名、作者、出版社;boo[i].next=NULL;total++;/*总量加1*/}}void Delete(Book &boo,char DeleteNum[])/*清除图书信息*/{if(书库中没有此书)输出“无此书”;if（书库中有此书){strcpy(连续两本书的相关信息);现存量减1;库存量减1;}else 输出“此书已有借阅者，无法删除！”;}void Borrow(Book &boo,lend &Lin,char BorrowNum[],char CaNum[])/*借阅图书信息*/ {if(没有找到此书) 输出“书库中无此书！”;if(书库中有此书){借出一本书后，该书的现存量减1;并在借阅记录链表中插入该条记录;再对应读者信息记录链表，如果已有该读者证号信息，直接在该链表中插入此次借阅记录;如果无该读者证号信息，申请新单链表存放借阅记录。