# 图书管理系统 2023年4月22日 姚震、金雨佳、宋岱瑾、费良荣 ## 项目简介 本系统是程序设计与问题求解课程设计项目，实现了库存零件 CSV 格式数据文件的读取和保存，以及数据的增删改查（CRUD）、排序和图表显示等功能。项目采用 C 语言编程实现，在 VS Code 集成开发环境（IDE）中用 GCC 进行编译。系统采用模块化设计，程序结构清晰，采用菜单驱动的命令行界面，操作便捷，能够用 CSV 格式读取和保存数据，通用性强，能够用图表展示数据，直观清楚。 下载地址：https://gitee.com/wangqian12345/students 项目开发过程中采用 Kanban（看板）进行任务管理和分工协作，并使用 Git 对程序代码和文档进行版本管理。任务分工情况如下： | 任务 | 设计 | 开发 | 测试 | 文档 | | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | | C1-C3 菜单驱动的用户界面 | 宋岱瑾 | 宋岱瑾 | 金雨佳 | 宋岱瑾 | | C4 添加图书记录 | 姚震 | 姚震 | 费良荣 | 姚震 | | C5 查询图书记录 | 金雨佳 | 金雨佳 | 宋岱瑾 | 金雨佳 | | C6 打印图书列表 | 金雨佳 | 金雨佳 | 姚震 | 金雨佳 | | C7 修改图书记录 | 费良荣 | 费良荣 | 宋岱瑾 | 费良荣 | | C8 删除图书记录 | 姚震 | 姚震 | 费良荣 | 姚震 | | C9 图书记录排序 | 姚震 | 姚震 | 金雨佳 | 姚震 | | C10 从文件中读取图书记录 | 费良荣 | 费良荣 | 宋岱瑾 | 费良荣 | | C11 将图书保存到文件 | 宋岱瑾 | 宋岱瑾 | 费良荣 | 宋岱瑾 | | C12 以图表方式显示图书记录 | 宋岱瑾 | 宋岱瑾 | 金雨佳. | 宋岱瑾 | 每个成员的工作量（百分比）： | 姚震 | 金雨佳 | 宋岱瑾 | 费良荣 | | ---- | ---- | ---- | ---- | | 25 | 25 | 25 | 25 | ## 关于图书管理系统 设计一个图书管理系统，要求采用命令行菜单界面进行交互，具备读取、保存、打印、查询、修改、插入、删除和排序等基本功能，能够以表格和图表形式展示数据，采用 CSV 格式保存数据。 系统的功能性需求： - 数据的读取、保存、打印、查询、修改、插入、删除、排序和图表展示。 系统的非功能性需求： - 菜单驱动的命令行交互界面。 ## 需求分析 分析系统的功能需求和界面需求，编制用户手册如下。 #### C1: 启动程序 命令行中执行命令 `./app`，系统启动，显示提示信息，然后显示功能菜单，等待用户输入命令。 ``` 图书管理系统启动 1 读取 | 2 保存 | 3 打印 | 4 查询 | 5 添加 6 修改 | 7 删除 | 8 排序 | 9 图表 | 0 退出 请选择： ``` #### C2: 显示命令菜单 ``` 1 读取 | 2 保存 | 3 打印 | 4 查询 | 5 添加 6 修改 | 7 删除 | 8 排序 | 9 图表 | 0 退出 请选择： ``` #### C3: 退出程序 选择菜单命令 `0`，再输入 `y` 确认，则退出程序。 ``` 请选择：0 确定要退出吗？(Y/N): y 程序退出 ``` #### C4: 添加记录 选择菜单命令 `5`，提示输入图书编号，若该图书不存在，则继续输入图书名、图书编号、图书借阅次数，并提示完成；若图书编号已存在，则提示学图书已存在，并结束。 ``` 请选择：5 输入图书编号：101 输入图书名称：老人与海 输入图书索引号：123456 图书 101 已添加 1 读取 | 2 保存 | 3 打印 | 4 查询 | 5 添加 6 修改 | 7 删除 | 8 排序 | 9 图表 | 0 退出 请选择：5 输入图书编号：101 图书已存在. ``` #### C5: 查询图书记录 选择菜单命令 `4`，提示输入图书编号，若该图书存在，则输出图书信息；否则提示图书不存在并结束。 ``` 请选择：4 输入图书编号：101 图书编号：101 图书名称：老人与海 图书索引号：123456 1 读取 | 2 保存 | 3 打印 | 4 查询 | 5 添加 6 修改 | 7 删除 | 8 排序 | 9 图表 | 0 退出 请选择：4 输入图书索引号：100 图书不存在. ``` #### C6: 打印图书列表 选择菜单命令 `3`，打印 ``` 请选择：3 ------------------------------------------------------- | NUMBER | NAME | ON HAND | ------------------------------------------------------- | 101 | 老人与海 | 80 | ------------------------------------------------------- ``` #### C7: 修改图书记录 选择菜单命令 `6`，根据提示输入图书编号，若图书存在，则继续输入新的图书编号和图书，并修改图书记录；否则，提示图书不存在并结束。 ``` 请选择：6 输入图书编号：101 输入图书名称：张 输入图书索引号：90 图书 101 已更新 1 读取 | 2 保存 | 3 打印 | 4 查询 | 5 添加 6 修改 | 7 删除 | 8 排序 | 9 图表 | 0 退出 请选择：3 ------------------------------------------------------- | NUMBER | NAME | ON HAND | ------------------------------------------------------- | 101 | 老人与海 | 90 | ------------------------------------------------------- 1 读取 | 2 保存 | 3 打印 | 4 查询 | 5 添加 6 修改 | 7 删除 | 8 排序 | 9 图表 | 0 退出 请选择：6 输入图书编号：100 图书不存在. ``` #### C8: 删除图书记录 选择菜单命令 `7`，根据提示输入图书编号，若图书存在，则删除之；否则提示图书不存在并结束。 ``` 请选择：7 输入图书编号：100 图书不存在. 1 读取 | 2 保存 | 3 打印 | 4 查询 | 5 添加 6 修改 | 7 删除 | 8 排序 | 9 图表 | 0 退出 请选择：7 输入图书编号：101 图书 101 已删除 1 读取 | 2 保存 | 3 打印 | 4 查询 | 5 添加 6 修改 | 7 删除 | 8 排序 | 9 图表 | 0 退出 请选择：3 ------------------------------------------------------- | NUMBER | NAME | ON HAND | ------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------- ``` #### C9: 图书记录排序 选择菜单命令 `8`，对库存记录按图书借阅次数由高到低排序，若次数相同，则按编号从小到大排序。 ``` 请选择：3 ------------------------------------------------------- | NUMBER | NAME | ON HAND | ------------------------------------------------------- | 101 | 老人与海 | 80 | | 100 | 战争与和平 | 90 | ------------------------------------------------------- 1 读取 | 2 保存 | 3 打印 | 4 查询 | 5 添加 6 修改 | 7 删除 | 8 排序 | 9 图表 | 0 退出 请选择：8 排序 排序已完成 1 读取 | 2 保存 | 3 打印 | 4 查询 | 5 添加 6 修改 | 7 删除 | 8 排序 | 9 图表 | 0 退出 请选择：3 ------------------------------------------------------- | NUMBER | NAME | ON HAND | ------------------------------------------------------- | 100 | 战争与和平 | 90 | | 101 | 老人与海 | 80 | ------------------------------------------------------- ``` #### C10: 从文件中读取图书记录 选择菜单命令 `1`，提示输入文件名，若文件存在，则打开文件读取 CSV 格式保存的所有库存记录；否则，若文件不存在，则给出错误信息并结束。 假设文件 `a.csv` 中，以 CSV （Comma-Separated Values）格式保存了如下记录： ``` 103,程序设计,80 104,离散数学,88 101,老人与海,90 102,高等数学,100 ``` 则读取记录的过程如下： ``` 请选择：1 读取数据 请输入文件名：a.csv 读取 4 记录 1 读取 | 2 保存 | 3 打印 | 4 查询 | 5 添加 6 修改 | 7 删除 | 8 排序 | 9 图表 | 0 退出 请选择：3 ------------------------------------------------------- | NUMBER | NAME | ON HAND | ------------------------------------------------------- | 103 | 程序设计 | 80 | | 104 | 离散数学 | 88 | | 101 | 老人与海 | 90 | | 102 | 高等数学 | 100 | ------------------------------------------------------- 1 读取 | 2 保存 | 3 打印 | 4 查询 | 5 添加 6 修改 | 7 删除 | 8 排序 | 9 图表 | 0 退出 请选择：1 读取数据 请输入文件名：a a: No such file or directory ``` #### C11: 将图书保存保存到文件 选择菜单命令 `2`，提示输入文件名，将所有库存记录以 CSV 格式保存到指定的文件中。 ``` 请选择：2 保存数据 请输入文件名：b.csv 保存 4 记录 ``` #### C12: 以图表方式显示图书记录 选择菜单命令 `9`，以图表方式显示库存记录。 ``` 请选择：9 图表 103 : 程序设计 | ******** (80) 104 : 离散数学 | ************ (88) 101 : 老人与海 | ******************** (90) 102 : 高等数学 | ********** (100) 1 读取 | 2 保存 | 3 打印 | 4 查询 | 5 添加 6 修改 | 7 删除 | 8 排序 | 9 图表 | 0 退出 ``` ## 概要设计 系统主要分为用户界面和数据处理两大模块。 用户界面模块包括系统初始化（init），显示菜单（display_menu），选择菜单命令（make_choice）、确认（confirm）、退出（quit）等子模块。 数据处理模块包括读取数据（read_data）、保存数据（save_data）、打印数据（print_data）、查询数据（query_data）、添加数据（add_data）、更新数据（update_data）、删除数据（delete_data）、数据排序（sort_data）和生成图表（make_chart）等子模块。其中查询、添加、更新和删除数据还会用到根据编号查询数据的方法（find）。 上述各模块通过主程序（main）进行调用，系统模块图如下。 ![系统模块图](images/module.drawio.svg) 各模块的主要功能如下： #### main 系统主函数模块，显示菜单，根据用户选择的菜单命令，执行相关操作。 #### init 系统初始化。 #### display_menu 显示菜单命令。 ## 详细设计 针对概要设计 #### main Step 1: 初始化 Step 2: 根据用户选择的命令执行对应的操作 Step 2.1: 显示菜单 Step 2.2: 选择菜单命令 c Step 2.3: if c == CMD_READ then 读取数据 Step 2.4: if c == CMD_SAVE then 保存数据 Step 2.5: if c == CMD_PRINT then 打印数据 Step 2.6: ![主程序流程图](picture-main.svg) #### save_data Step 1: 输入文件名 Step 2: 打开文件 Step 3: if 打开文件失败 then 提示打开文件失败并结束 Step 4: 将所有库存记录写入文件 Step 5: 关闭文件 ![保存数据流程图](images/save_data.drawio.svg) #### add_data Step 1: if 数据库满 then 提示数据库满并结束 Step 2: 输入图书编号 Step 3: if 图书已存在 then 提示图书已存在并结束 Step 4: 输入图书名和图书数量 Step 5: 添加新图书到数据 Step 6: 提示添加成功 ![添加库存记录流程图](picture-add.svg) ### query_data Step 1:提示输入图书编号，并输入编号 Step 2：for i = 0 to num_parts开始查询 Step 3：查询最后一个图书结束 Step 4：if未查询到提示图书不存在 Step 5：else打印图书信息 ![查询流程图](query_data.svg) ### printf_data Step 1:打印图书编号和图书名 Step 2：for i = 1 to num_parts Step 3:打印借阅次数 ![打印记录流程图](printf_data.svg) #### update_data Step 1：输入图书编号 Step 2：查找图书是否已录入 Step 3：if 不存在then 直接退出 Step 4：else 输出图书信息 ![修改学生信息](images/update_data.drawio.svg) #### delete_data Step 1: 输入图书编号 Step 2: 查找图书所在的位置 Step 3: if 没有该图书then 则输出图书不存在 Step 4: 将查找到的图书后面的依次往前移动信息 Step 5: 将图书总数减一 Step 6: 提示删除成功 ![打印记录流程图](deletesortupdate.svg) #### sort_data Step 1: 进行冒泡排序 Step 2: 将按图书借阅次数排序，若前面的比后面的大，则交换 Step 3: 每次遍历记录是否交换，若没有交换，则排序结束 Step 4: 若借阅次数相同，则按照编号从小到大排序 ![打印记录流程图](sort.svg) #### read_data Step 1:输入文件名 Step 2：查看输入的文件名是否和已有的文化相匹配 Step 3：若匹配成功，则打开文件 Step 4：若不成功，则返回错误值 Step 5：打开后利用循环，依次输出文件里各个图书信息； Step 6：关闭文件 ![读取流程图](read_data.svg) #### make_chart Step 1：打印表头 Step 2：循环打印图书名和图书编号 Step 3：循环套循环打印图表 Step 4：打印结束后换行继续循环 Step 5：打印成功 ![读取流程图](make_chart.svg)