C++使用链表实现图书管理系统

引言

链表是一种常见的数据结构，它可以实现动态的存储和操作数据。在实际应用中，我们通常会将链表作为基础数据结构来实现一些更为复杂的问题。本篇文章将介绍如何使用链表来实现一个图书管理系统。

需求分析

首先，我们需要明确需求，以此来确定整个系统的实现思路。本次图书管理系统需要实现以下功能：

• 添加书籍
• 删除书籍
• 修改书籍信息
• 检索书籍
• 显示书籍信息

设计思路

结合需求分析，我们可以得出使用链表来实现图书管理系统的思路：

• 定义一个图书节点的结构体
• 定义一个链表结构体，用于存储所有图书节点
• 按照需求分析，实现对应的功能

系统实现

定义图书节点的结构体

首先，我们需要定义一个图书节点的结构体，它应该包括图书的一些基本信息，如书名、作者、出版社、出版时间等。

struct BookNode{
    string title;
    string author;
    string publisher;
    string pub_date;
    struct BookNode* next;
};

定义链表结构体

接着，我们需要定义一个链表结构体，用于存储所有图书节点。链表结构体应该包括图书链表的头节点指针、图书总数等信息。

struct BookList{
    struct BookNode* head;
    int count;
};

实现添加书籍功能

添加书籍功能需要向链表末尾添加一个新的图书节点。我们可以先定义一个新的图书节点，然后遍历链表找到链表末尾并将新节点添加到链表末尾。

bool add_book(BookList &list, BookNode &book){
    BookNode* new_book = new BookNode;
    new_book->title = book.title;
    new_book->author = book.author;
    new_book->publisher = book.publisher;
    new_book->pub_date = book.pub_date;
    new_book->next = NULL;

    if(list.head == NULL){
        list.head = new_book;
    }
    else{
        BookNode* p = list.head;
        while(p->next != NULL){
            p = p->next;
        }
        p->next = new_book;
    }
    list.count++;
    return true;
}

实现删除书籍功能

删除书籍功能可以根据书名或者作者名查找到图书节点，并从链表中删除该节点。

bool delete_book(BookList &list, string title){
    if(list.head == NULL){
        return false;
    }
    BookNode* p = list.head;
    if(p->title == title){
        list.head = p->next;
        delete p;
        list.count--;
        return true;
    }
    while(p->next != NULL){
        if(p->next->title == title){
            BookNode* tmp = p->next;
            p->next = tmp->next;
            delete tmp;
            list.count--;
            return true;
        }
        p = p->next;
    }
    return false;
}

实现修改书籍信息功能

修改书籍信息功能可以先查找到需要修改的图书节点，然后修改其对应的属性。

bool update_book(BookList &list, string title, BookNode &book){
    if(list.head == NULL){
        return false;
    }
    BookNode* p = list.head;
    while(p != NULL){
        if(p->title == title){
            p->title = book.title;
            p->author = book.author;
            p->publisher = book.publisher;
            p->pub_date = book.pub_date;
            return true;
        }
        p = p->next;
    }
    return false;
}

实现检索书籍功能

检索书籍功能可以根据书名或者作者名查找到对应的图书节点，并显示其所有属性。

bool search_book(BookList &list, string keyword){
    if(list.head == NULL){
        return false;
    }
    BookNode* p = list.head;
    while(p != NULL){
        if(p->title == keyword || p->author == keyword){
            cout<<"Title: "<<p->title<<endl;
            cout<<"Author: "<<p->author<<endl;
            cout<<"Publisher: "<<p->publisher<<endl;
            cout<<"Publish Date: "<<p->pub_date<<endl;
            return true;
        }
        p = p->next;
    }
    return false;
}

实现显示书籍信息功能

显示书籍信息功能可以遍历整个链表，显示每一个图书节点的所有属性。

void show_books(BookList &list){
    if(list.head == NULL){
        cout<<"No books!"<<endl;
        return;
    }
    BookNode* p = list.head;
    while(p != NULL){
        cout<<"Title: "<<p->title<<endl;
        cout<<"Author: "<<p->author<<endl;
        cout<<"Publisher: "<<p->publisher<<endl;
        cout<<"Publish Date: "<<p->pub_date<<endl;
        cout<<endl;
        p = p->next;
    }
}

示例说明

下面提供两个示例来说明如何使用链表实现图书管理系统。

示例一：添加书籍

int main(){
    BookList list;
    list.head = NULL;
    list.count = 0;

    BookNode book1 = {"C++ Primer", "Lippman", "Addison-Wesley", "JAN-01-2022", NULL};
    BookNode book2 = {"Thinking in Java", "Eckel", "Prentice Hall", "JAN-01-2022", NULL};
    BookNode book3 = {"The C Programming Language", "K&R", "Prentice Hall", "JAN-01-2022", NULL};

    add_book(list, book1);
    add_book(list, book2);
    add_book(list, book3);

    show_books(list);

    return 0;
}

输出结果：

Title: C++ Primer
Author: Lippman
Publisher: Addison-Wesley
Publish Date: JAN-01-2022

Title: Thinking in Java
Author: Eckel
Publisher: Prentice Hall
Publish Date: JAN-01-2022

Title: The C Programming Language
Author: K&R
Publisher: Prentice Hall
Publish Date: JAN-01-2022

示例二：删除书籍

int main(){
    BookList list;
    list.head = NULL;
    list.count = 0;

    BookNode book1 = {"C++ Primer", "Lippman", "Addison-Wesley", "JAN-01-2022", NULL};
    BookNode book2 = {"Thinking in Java", "Eckel", "Prentice Hall", "JAN-01-2022", NULL};
    BookNode book3 = {"The C Programming Language", "K&R", "Prentice Hall", "JAN-01-2022", NULL};

    add_book(list, book1);
    add_book(list, book2);
    add_book(list, book3);

    delete_book(list, "Thinking in Java");

    show_books(list);

    return 0;
}

输出结果：

Title: C++ Primer
Author: Lippman
Publisher: Addison-Wesley
Publish Date: JAN-01-2022

Title: The C Programming Language
Author: K&R
Publisher: Prentice Hall
Publish Date: JAN-01-2022

总结

本篇文章简要介绍了如何使用链表来实现一个图书管理系统，并提供了两个示例来说明其使用方法。链表是一种十分常用的数据结构，在程序设计中能够发挥重要的作用，我们应当熟练掌握其基本使用方法。