順序表的實現：Book_Manage_System

一、問題引入

圖書信息管理系統:
出版社有一些圖書數據保存在一個文本文件book.txt 中，為簡單起見，在此假設每種圖書只包括三部分信息：ISBN (書號）、書名和價格，文件中的部分數據如圖2.1 所示。現要求實現一個圖書信息管理系統，包括以下6個具體功能。

(1) 查找：根據指定的ISBN 或書名查找相應圖書的有關信息， 並返回該圖書在表中的位置序號。
(2) 插入：插入一種新的圖書信息。
(3) 刪除：刪除一種圖書信息。
(4) 修改：根據指定的ISBN, 修改該圖書的價格。
(5) 排序：將圖書按照價格由低到高進行排序。
(6) 計數：統計圖書表中的圖書數量

具體實現：

圖書數據由用戶輸入，而不直接從文本文件book.txt讀取（後續考慮以這種方式載入數據，新增數據通過用戶輸入）。

二、解決過程

2-1 數據格式定義

• 順序表的定義

#define OK        0
#define ERROR    -1
#define OVERFLOW -2

#define MAXSIZE 10000 //順序表的最大長度

typedef struct
{
	char   name[50]; // 書名
	double price;    // 單價
	char   isbn[20]; // ISBN碼
}Book_T;

typedef Book_T ElemType;

typedef struct
{
	ElemType *base; // 存儲空間的基地址
	int length;     // 當前長度
}SqList_T;          // 順序表的結構類型為 Sqlist_T

2-2 功能實現

• 順序表的初始化

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;
}

• 順序表的銷毀

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;
}

• 順序表的查找

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;
}

• 順序表的插入

int list_insert(SqList_T *sq_list_pt, ElemType elem)
{
	// 判斷順序表是否到達最大長度
	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;
}

• 順序表的刪除

int list_delete(SqList_T *sq_list_pt, const char *isbn)
{
	// 判斷順序表是否為空
	if (sq_list_pt->length == 0)
		return ERROR;
	int idx = 0; // idx 從1開始
	if (element_locate(*sq_list_pt, isbn, &idx) != NULL)
	{
		for (int i = idx; i <= sq_list_pt->length; i++)
		{
			sq_list_pt->base[i-1] = sq_list_pt->base[i];
		}
	}
	(sq_list_pt->length)--;
	return OK;
}

• 順序表的遍歷

int list_traverse(SqList_T sq_list_t)
{
	printf("ISBN                          "
		   "書名                          "
		   "單價                           \n");
	if (sq_list_t.length == 0)
	{
		printf("圖書館書籍為空\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;
}

• 順序表的修改

int list_update(SqList_T *sq_list_pt, const char *isbn, double price)
{
	// 判斷順序表是否為空
	if (sq_list_pt->length == 0)
		return ERROR;
	ElemType *p_elem = NULL;
	int idx = 0; // idx 從1開始
	p_elem = element_locate(*sq_list_pt, isbn, &idx);
	if (p_elem == NULL)
		return ERROR;
	p_elem->price = price;
	return OK;
}

• 順序表的排序

int book_price_compare(const void *e1, const *e2)
{
	ElemType *elem1 = (ElemType *)e1;
	ElemType *elem2 = (ElemType *)e2;
	return (int)(elem1->price - elem2->price);
}

// 順序表的排序(根據圖書的價格，從低到高排序)
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("請輸入書籍數量：");
	scanf("%d", &num_of_book);
	printf("\n");

	for (int i = 0; i < num_of_book; i++)
	{
		printf("請輸入第%d本的信息\n", i+1);
		printf("書籍名稱：");
		scanf("%50s", book_arr[i].name);
		printf("書籍單價：");
		scanf("%lf", &book_arr[i].price);
		printf("書籍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]);
	}
	// 遍歷列印所有書籍
	printf("列印圖書館所有書籍清單：\n");
	list_traverse(sq_list_t);
	printf("\n");

	// 刪除
	char isbn[20] = {0};
	printf("請輸入刪除書籍的ISBN碼：");
	scanf("%20s", isbn);
	list_delete(&sq_list_t, isbn);

	printf("列印圖書館所有書籍清單：\n");
	list_traverse(sq_list_t);
	printf("\n");

	// 查找
	ElemType *p_elem = NULL;
	char book_info[300] = {0};
	int idx = 0;
	printf("請輸入查找數據的ISBN碼：");
	scanf("%20s", isbn);
	p_elem = element_locate(sq_list_t, isbn, &idx);
	if (NULL != p_elem)
	{
		sprintf(book_info, "{\"name\":\"%s\",\"isbn\":\"%s\",\"price\":%.2f}",
			p_elem->name, p_elem->isbn, p_elem->price);
		printf("%s\n", book_info);
	}
	printf("\n");

	// 修改
	double price = 0;
	printf("請輸入書籍的ISBN碼：");
	scanf("%20s", isbn);
	printf("請輸入書籍現在的價格：");
	scanf("%lf", &price);
	if (ERROR == list_update(&sq_list_t, isbn, price))
	{
		printf("價格修改失敗\n");
	}
	printf("列印圖書館所有書籍清單：\n");
	list_traverse(sq_list_t);
	printf("\n");


	// 釋放記憶體空間
	list_destory(&sq_list_t);

	return 0;
}