【正文】 3681bd1c2b9ef87aa40ba80437378615 第 1 頁 共 31 頁 一、 需求分析 1. 書號和借閱證號、庫存量 、出版年份 用整型 表示 ；書名用 20位字符型數(shù)組，著者和借閱者姓名用30 位字符型數(shù)組 表示；圖書價格用浮點型表示。 圖書入庫時輸入圖書的書號、書名、著者、總量等完整信息，清除庫存時輸入圖書書號 ， 借閱和歸還時輸入書號和借閱者 證號，姓名等信息 ，并記錄 系統(tǒng)時間為 借書日期。 2. 借書和歸還時顯示圖書的信息。 插入、刪除后 用凹入表顯示以書號建立的 B樹 狀態(tài) 。查看圖書狀態(tài)，以表格顯示圖書的基本信息，借閱者名單和預(yù)約者名單。 3. 程序所能達(dá)到的功能 ? 圖書采編入庫 (用 B 樹對書號建立索引 ) ? 清除庫存 ? 圖書 借閱 ? 圖書 歸還 ? 圖書預(yù)約 ? 列出某著者全部著作 名 ? 列出某種書的狀態(tài) （包括圖書基本信息和該書借閱者名單、預(yù)約者名單） ? 每次插入或刪除一個關(guān)鍵字后以 凹入表顯示 B 樹 的狀態(tài) ? 把一次會話過程中的全部人機(jī)對話記錄入一個日志文件中 ? 在程序主界面顯示當(dāng)前系統(tǒng)時間 4. 測試數(shù)據(jù) 入庫書號： 35， 16， 18， 70， 5， 50， 22， 60， 13， 17， 12， 45， 25， 42， 15， 90， 30， 7 然后清除： 45， 90， 50， 22， 42 圖書的其他信息見附錄。 二、 概要設(shè)計 1. 抽象數(shù)據(jù)類型 B 樹定義如下： ADT BTree{ 數(shù)據(jù)對象： D 是具有相同 特性的數(shù)據(jù)元素的集合。各個數(shù)據(jù)元素均含有類型相同，可惟一標(biāo)識數(shù)據(jù)元素的關(guān)鍵字。 數(shù)據(jù)關(guān)系：數(shù)據(jù)元素同屬于一個集合 并且： 一棵 m 階的 B 樹，或為空，或為滿足下列特性的 m叉樹： 樹中每個結(jié)點至多有 m 棵子樹； 若根結(jié)點不是葉子結(jié)點，則至少有兩棵子樹； 除根之外的所有非終端結(jié)點至少有 m/2（取上限）棵子樹； 所有的非終端結(jié)點包含下列信息數(shù)據(jù) ： (n,A0,K1,A1,K2,A2,K3,?? ,Kn,An) 其中： Ki（ i=1， 2，?? n）為關(guān)鍵字，且 KiKi+1（ i=1， 2，?? n1）； Ai（ i=0，?? n）為指向 子樹根3681bd1c2b9ef87aa40ba80437378615 第 2 頁 共 31 頁 結(jié)點的指針，且指針 Ai1 所指子樹中所有結(jié)點的關(guān)鍵字均小于 Ki（ i=1， 2，?? n）， An 所指子樹中所有結(jié)點的關(guān)鍵字均大于 Kn， n（ m/2(取上限 )1=n=m1）為關(guān)鍵字的個數(shù) 基本操作： SearchBTree(T ,key)。 初始條件： B 樹 T 存在， key 為和關(guān)鍵字類型相同的給定值。 操作結(jié)果：若 T 中存在關(guān)鍵字等于 key的數(shù)據(jù)元素，則返回該元素的值或在表中的位置，否則返回“空”。 InsertBTree(amp。T ,e)。 初始條件： B 樹 T 存在， e 為待插入的數(shù)據(jù)元素。 操作結(jié)果：若 T 中 步存在關(guān)鍵字等于 的數(shù)據(jù)元素，則插入 e 到 T 中。 DeleteBTree(amp。T ,key)。 初始條件： B 樹 T 存在， key 為和關(guān)鍵字類型相同的給定值。 操作結(jié)果：若 T 中存在其關(guān)鍵字等于 key 的數(shù)據(jù)元素，則刪除之 BTreeTraverse(BTree T,Visit) 初始條件： B 樹 T 存在， Visit 是對 T 結(jié)點的函數(shù) 操作結(jié)果：遍歷 B 樹 T，對每個結(jié)點調(diào)用 Visit 函數(shù) ShowBTree( T )。 初始條件： B 樹 T 存在。 操作結(jié)果：以凹入表形式顯示 B 樹 T。 }ADT BTree 2. 抽象數(shù)據(jù)類 型書庫的定義如下： ADT Library{ 數(shù)據(jù)對象： D={ai | ai∈ BookType， i=1， 2， 3，?? n， n=0，其中 每個數(shù)據(jù)元素 ai含有類型相同，可惟一標(biāo)識數(shù)據(jù)元素的關(guān)鍵字 } 數(shù)據(jù)關(guān)系：數(shù)據(jù)元素同屬一個集合 基本操作： InitLibrary(amp。L )。 操作結(jié)果：初始化書庫 L 為空書庫。 InsertBook(amp。L ,B ,result)。 初始條件：書庫 L 已存在， B 為與 L 的數(shù)據(jù)元素類型相同的給定值， result 包含 B 書在書庫中的 位置或應(yīng)該插入的 位置 。 操作結(jié)果： 如果書庫中已存在 B 書，則只將 B 書的庫存量增加，否則插入 B 書到書庫 L 中 。 DeleteBook(amp。L ,amp。B)。 初始條件：書庫 L 存在， B 為與 L 的數(shù)據(jù)元素類型相同的給定值。 操作結(jié)果：如果書庫中存在 B 書，則從書庫中刪除 B 書的信息，并返回 OK，否則返回 ERROR BorrowBook(L ,amp。B ,R)。 初始條件：書庫 L 存在， B 書是書庫中的書并且可被讀者 R 借閱。 操作結(jié)果：借出一本 B 書，登記借閱者信息，改變現(xiàn)存量，記錄結(jié)束日期等信息。 ReturnBook(L ,amp。B ,R)。 初始條件：書庫 L 存在。 操作結(jié)果：若書庫 L中有讀者 R 借閱 B書的記錄，則注銷該記錄，改變 B 書現(xiàn)存量，并返回 OK，書不存在或無該讀者記錄則返回 ERROR。 BespeakBook(L ,amp。B ,R)。 初始條件：書庫 L 存在， B 書是書庫中的書， R 為借閱者。 操作結(jié)果：為讀者 R 預(yù)約 B 書（登記預(yù)約信息）。 3681bd1c2b9ef87aa40ba80437378615 第 3 頁 共 31 頁 ListAuthor(L ,author)。 初始條件：書庫 L 存在， author 和 L 的數(shù)據(jù)元素的某一元素有相同類型 操作結(jié)果：列出書庫中著者 author 的所有著作名。 ShowBookinfo(L ,B )。 初始條件：書庫 L 存在。 操作結(jié)果： 若書庫 L 中存在書 B，則顯示 B 書的狀態(tài)（包括書的信息，借閱者證號，日期等）并返回OK，否則返回 ERROR。 PrintAllBooks(L )。 初始條件：書庫 L 存在 。 操作結(jié)果：打印書庫 L 中所有圖書 的基本信息。 }ADT Library 3. 本程序包含 3 個模塊 主程序模塊，其中主程序為 int main() { 初始化： While(1) { 顯示菜單信息； 讀取用戶選擇，執(zhí)行相應(yīng)操作 。 輸出操作結(jié)果 ； } } B 樹單元模塊 實現(xiàn) B 樹類型 書庫單元模塊 實現(xiàn)書庫類型 各模塊調(diào)用如下： 主程序模塊 書庫單元模塊 B 樹單元模塊 三、 詳細(xì)設(shè)計 1. 主程序中需要的全程量 define OK 1 define ERROR 0 define TRUE 1 define FALSE 0 define OVERFLOW 1 define MAX_NAME_LEN 20 //姓名最大長度 3681bd1c2b9ef87aa40ba80437378615 第 4 頁 共 31 頁 define MAX_BKNAME_LEN 30 //書名最大長度 define MAX_BOOKS 100 //書庫中一個著者最多著作數(shù) define OUT_DATE_PRICE //借書逾期一天的費用 define KEEP_DAYS 90 //圖書出借的期限 define logfile //系統(tǒng)日志文件 define bookinfomationfile D:\\ //圖書信息文件 define borrowerfile D:\\ //借閱者名單文件 define bespeakerfile D:\\ //預(yù)約者名單文件 char *books[MAX_BOOKS]。 //某位著者著作名數(shù)組 char author[MAX_NAME_LEN]。 //著者姓名數(shù)組 int books_counter。 //著者著作計數(shù) typedef int Status。 //定義 Status 為狀態(tài)類型 2. 書庫類型 typedef struct ReaderNode //借閱者 /預(yù)約者 結(jié)點 { int cardnum。 //借閱證號 char rname[MAX_NAME_LEN]。 //借閱者姓名 union{ struct{ tm bordate。 //借書日期 tm retdate。 //還書日期 struct ReaderNode *nextr。 //下一個借閱者指針 }。 struct{ tm bespeakdate。 //預(yù)約日期 struct ReaderNode *nextb。 //下一個預(yù)約者指針 }。 }。 } ReaderNode,*ReaderType。 //讀者類型 typedef struct BookNode //圖書結(jié)點 { int booknum。 //書號 char bookname[MAX_BKNAME_LEN]。 //書名 char writer[MAX_NAME_LEN]。 //著者名 int current, total。 //現(xiàn)存量和總庫存 int publishyear。 //出版年份 float price。 //定價 ReaderType reader。 //讀者鏈表指針 ReaderType bespeaker。 //預(yù)約者鏈表指針 } BookNode,*BookType。 //圖書類型 書庫類型基本操作： void InitLibrary(Library amp。L ) 3681bd1c2b9e