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# 图书管理系统
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2023年4月22日
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姚震、金雨佳、宋岱瑾、费良荣
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## 项目简介
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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。
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下载地址：https://gitee.com/wangqian12345/students
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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：
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| 任务 | 设计 | 开发 | 测试 | 文档 |
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| C1-C3 菜单驱动的用户界面 | 宋岱瑾 | 宋岱瑾 | 金雨佳 | 宋岱瑾 |
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| C4 添加图书记录 | 姚震 | 姚震 | 费良荣 | 姚震 |
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| C5 查询图书记录 | 金雨佳 | 金雨佳 | 宋岱瑾 | 金雨佳 |
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| C6 打印图书列表 | 金雨佳 | 金雨佳 | 姚震 | 金雨佳 |
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| C7 修改图书记录 | 费良荣 | 费良荣 | 宋岱瑾 | 费良荣 |
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| C8 删除图书记录 | 姚震 | 姚震 | 费良荣 | 姚震 |
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| C9 图书记录排序 | 姚震 | 姚震 | 金雨佳 | 姚震 |
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| C10 从文件中读取图书记录 | 费良荣 | 费良荣 | 宋岱瑾 | 费良荣 |
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| C11 将图书保存到文件 | 宋岱瑾 | 宋岱瑾 | 费良荣 | 宋岱瑾 |
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| C12 以图表方式显示图书记录 | 宋岱瑾 | 宋岱瑾 | 金雨佳. | 宋岱瑾 |
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每个成员的工作量（百分比）：
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| 姚震 | 金雨佳 | 宋岱瑾 | 费良荣 |
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| 25 | 25 | 25 | 25 |
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## 关于图书管理系统
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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。
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系统的功能性需求：
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- 数据的读取、保存、打印、查询、修改、插入、删除、排序和图表展示。
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系统的非功能性需求：
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- 菜单驱动的命令行交互界面。
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## 需求分析
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分析系统的功能需求和界面需求，编制用户手册如下。
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#### C1: 启动程序
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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。
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```
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学生成绩管理系统启动
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1 读取 | 2 保存 | 3 打印 | 4 查询 | 5 添加
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6 修改 | 7 删除 | 8 排序 | 9 图表 | 0 退出
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请选择：
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```
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#### C2: 显示命令菜单
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```
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1 读取 | 2 保存 | 3 打印 | 4 查询 | 5 添加
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6 修改 | 7 删除 | 8 排序 | 9 图表 | 0 退出
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请选择：
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```
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#### C3: 退出程序
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选择菜单命令 `0`，再输入 `y` 确认，则退出程序。
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```
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请选择：0
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|
确定要退出吗？(Y/N): y
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程序退出
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```
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#### C4: 添加记录
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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。
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```
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请选择：5
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输入学生学号：101
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输入学生姓名：李
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输入学生成绩：80
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学生 101 已添加
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1 读取 | 2 保存 | 3 打印 | 4 查询 | 5 添加
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6 修改 | 7 删除 | 8 排序 | 9 图表 | 0 退出
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请选择：5
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输入学生学号：101
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学生已存在.
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```
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#### C5: 查询图书记录
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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。
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```
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请选择：4
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输入学生学号：101
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学生学号：101
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学生姓名：李
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学生成绩：80
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1 读取 | 2 保存 | 3 打印 | 4 查询 | 5 添加
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6 修改 | 7 删除 | 8 排序 | 9 图表 | 0 退出
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|
请选择：4
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输入学生学号：100
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学生不存在.
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```
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#### C6: 打印图书列表
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选择菜单命令 `3`，打印
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```
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请选择：3
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-------------------------------------------------------
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| NUMBER | NAME | ON HAND |
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-------------------------------------------------------
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| 101 | 李 | 80 |
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-------------------------------------------------------
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```
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#### C7: 修改图书记录
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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。
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```
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请选择：6
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输入学生学号：101
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输入学生姓名：张
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输入学生成绩：90
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学生 101 已更新
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1 读取 | 2 保存 | 3 打印 | 4 查询 | 5 添加
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6 修改 | 7 删除 | 8 排序 | 9 图表 | 0 退出
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|
请选择：3
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-------------------------------------------------------
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| NUMBER | NAME | ON HAND |
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-------------------------------------------------------
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| 101 | 张 | 90 |
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-------------------------------------------------------
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1 读取 | 2 保存 | 3 打印 | 4 查询 | 5 添加
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6 修改 | 7 删除 | 8 排序 | 9 图表 | 0 退出
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|
请选择：6
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输入学生学号：100
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学生不存在.
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```
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#### C8: 删除图书记录
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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。
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```
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请选择：7
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输入学生学号：100
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学生不存在.
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1 读取 | 2 保存 | 3 打印 | 4 查询 | 5 添加
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6 修改 | 7 删除 | 8 排序 | 9 图表 | 0 退出
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请选择：7
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输入学生学号：101
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学生 101 已删除
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1 读取 | 2 保存 | 3 打印 | 4 查询 | 5 添加
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6 修改 | 7 删除 | 8 排序 | 9 图表 | 0 退出
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|
请选择：3
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-------------------------------------------------------
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| NUMBER | NAME | ON HAND |
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-------------------------------------------------------
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-------------------------------------------------------
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```
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#### C9: 图书记录排序
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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。
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```
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请选择：3
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-------------------------------------------------------
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| NUMBER | NAME | ON HAND |
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-------------------------------------------------------
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| 101 | 李 | 80 |
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| 100 | 张 | 90 |
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-------------------------------------------------------
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1 读取 | 2 保存 | 3 打印 | 4 查询 | 5 添加
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6 修改 | 7 删除 | 8 排序 | 9 图表 | 0 退出
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请选择：8
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|
排序
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排序已完成
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1 读取 | 2 保存 | 3 打印 | 4 查询 | 5 添加
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6 修改 | 7 删除 | 8 排序 | 9 图表 | 0 退出
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|
请选择：3
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-------------------------------------------------------
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| NUMBER | NAME | ON HAND |
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-------------------------------------------------------
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| 100 | 张 | 90 |
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| 101 | 李 | 80 |
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-------------------------------------------------------
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```
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#### C10: 从文件中读取图书记录
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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。
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假设文件 `a.csv` 中，以 CSV （Comma-Separated Values）格式保存了如下记录：
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```
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103,张,80
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104,李,88
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101,王,90
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102,樊,100
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```
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则读取记录的过程如下：
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```
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请选择：1
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读取数据
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请输入文件名：a.csv
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读取 4 记录
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1 读取 | 2 保存 | 3 打印 | 4 查询 | 5 添加
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6 修改 | 7 删除 | 8 排序 | 9 图表 | 0 退出
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|
请选择：3
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-------------------------------------------------------
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| NUMBER | NAME | ON HAND |
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-------------------------------------------------------
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| 103 | 张 | 80 |
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| 104 | 李 | 88 |
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| 101 | 王 | 90 |
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| 102 | 樊 | 100 |
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-------------------------------------------------------
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1 读取 | 2 保存 | 3 打印 | 4 查询 | 5 添加
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6 修改 | 7 删除 | 8 排序 | 9 图表 | 0 退出
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|
请选择：1
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|
读取数据
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|
请输入文件名：a
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|
a: No such file or directory
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```
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#### C11: 将图书保存保存到文件
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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。
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```
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请选择：2
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保存数据
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请输入文件名：b.csv
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保存 4 记录
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```
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#### C12: 以图表方式显示图书记录
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选择菜单命令 `9`，以图表方式显示库存记录。
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```
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请选择：9
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图表
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103 : 张 | ******** (80)
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104 : 李 | ************ (88)
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101 : 王 | ******************** (90)
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102 : 樊 | ********** (100)
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1 读取 | 2 保存 | 3 打印 | 4 查询 | 5 添加
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6 修改 | 7 删除 | 8 排序 | 9 图表 | 0 退出
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```
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## 概要设计
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系统主要分为用户界面和数据处理两大模块。
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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。
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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）。
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上述各模块通过主程序（main）进行调用，系统模块图如下。
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各模块的主要功能如下：
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#### main
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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。
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#### init
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系统初始化。
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#### display_menu
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显示菜单命令。
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|
## 详细设计
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|
针对概要设计
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#### main
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Step 1: 初始化
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Step 2: 根据用户选择的命令执行对应的操作
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Step 2.1: 显示菜单
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Step 2.2: 选择菜单命令 c
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Step 2.3: if c == CMD_READ then 读取数据
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Step 2.4: if c == CMD_SAVE then 保存数据
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Step 2.5: if c == CMD_PRINT then 打印数据
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Step 2.6:
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#### save_data
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Step 1: 输入文件名
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Step 2: 打开文件
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Step 3: if 打开文件失败 then 提示打开文件失败并结束
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Step 4: 将所有库存记录写入文件
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Step 5: 关闭文件
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#### add_data
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Step 1: if 数据库满 then 提示数据库满并结束
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Step 2: 输入图书编号
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Step 3: if 图书已存在 then 提示图书已存在并结束
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Step 4: 输入图书名和图书数量
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Step 5: 添加新图书到数据
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Step 6: 提示添加成功
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### query_data
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Step 1:提示输入图书编号，并输入编号
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Step 2：for i = 0 to num_parts开始查询
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Step 3：查询最后一个图书结束
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Step 4：if未查询到提示图书不存在
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Step 5：else打印图书信息
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### printf_data
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Step 1:打印图书编号和图书名
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Step 2：for i = 1 to num_parts
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Step 3:打印借阅次数
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#### update_data
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Step 1：输入图书编号
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Step 2：查找图书是否已录入
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Step 3：if 不存在then 直接退出
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Step 4：else 输出图书信息
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#### delete_data
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Step 1: 输入图书编号
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Step 2: 查找图书所在的位置
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Step 3: if 没有该图书then 则输出图书不存在
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Step 4: 将查找到的图书后面的依次往前移动信息
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Step 5: 将图书总数减一
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Step 6: 提示删除成功
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#### sort_data
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Step 1: 进行冒泡排序
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Step 2: 将按图书借阅次数排序，若前面的比后面的大，则交换
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Step 3: 每次遍历记录是否交换，若没有交换，则排序结束
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Step 4: 若借阅次数相同，则按照编号从小到大排序
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#### read_data
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Step 1:输入文件名
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Step 2：查看输入的文件名是否和已有的文化相匹配
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Step 3：若匹配成功，则打开文件
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Step 4：若不成功，则返回错误值
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Step 5：打开后利用循环，依次输出文件里各个图书信息；
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Step 6：关闭文件
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#### make_chart
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Step 1：打印表头
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Step 2：循环打印图书名和图书编号
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Step 3：循环套循环打印图表
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Step 4：打印结束后换行继续循环
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Step 5：打印成功
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