算法與數據結構課程設計.doc

桂林電子科技大學綜合設計說明書用紙 編號 數據結構與算法課程設計 說明書 題 目 進銷存貨物管理系統 學 院 計算機科學與工程學院 專 業(yè) 計算機科學與技術 學生姓名 潘飛達 學 號 1100310120 指導教師 唐麟 2013 年 9 月 26 日 桂林電子科技大學綜合設計說明書用紙 摘 要 本課程設計報告系統地闡述了我使用 C 編寫的進銷存貨物管理系統 首 先 我對系統進行一個簡要的概述 然后 我就系統的需求進行了詳細的分析 這是設計工作中不被人們重視但卻非常重要的一步 接下來 我把系統中所有 的設計簡明清晰地展現出來 并把我在設計中遇到的問題和分析解決問題的辦 法一一做了分析 當然 我還講到系統中的關鍵技術和讓人眼前一亮的特色 最后 在結論中 我對自己的課程設計做了總體的評價同時簡述了我在這次課 程設計中的收獲和經驗 關鍵詞 數據結構與算法課程設計 進銷存貨物管理系統 C 桂林電子科技大學綜合設計說明書用紙 目 錄 引言引言 1 1 1 1 系統概述系統概述 1 1 2 2 需求分析需求分析 1 1 2 1 系統需求 1 2 2 開發(fā)環(huán)境 1 3 3 詳細設計詳細設計 1 1 4 4 所遇到的問題和分析解決所遇到的問題和分析解決 2 2 5 5 系統特色及關鍵技術系統特色及關鍵技術 2 2 6 6 結論結論 2 2 參考文獻參考文獻 2 2 桂林電子科技大學綜合設計說明書用紙 引言 隨著科學技術的不斷提高 計算機科學日漸成熟 其強大的功能已為人們深刻認識 它 已進入人類社會的各個領域并發(fā)揮著越來越重要的作用 計算機的發(fā)明應用 被視為 人類的第三次重大的科學技術革命 是一次飛躍 過去的革命最高成就就是 用機器制 造機器 是手的延長 而計算機的出現卻能做到 用機器控制機器 是腦的延伸 計 算機是提高生產效率的主要工具及途徑 在信息化快速發(fā)展的今天 企業(yè)與顧客 企業(yè)與供方的關系變得更加密切和復雜 強化管理 規(guī)范業(yè)務流程 提高透明度 加快商品資金周轉 為流通領域信息管理全 面網絡化打下基礎 是商品銷售公司乃至眾多商業(yè)企業(yè)夢寐以求的愿望 隨著技術發(fā)展 計算機操作及管理日趨簡化 計算機知識日趨普及 同時市場經 濟快速多變 競爭激烈 企業(yè)采用計算機管理進貨 庫存 銷售等諸多環(huán)節(jié)也已成為 趨勢及必然 進銷存管理系統依靠現代化的計算機信息處理技術來管理進貨 從而節(jié) 省了大量的人力 物力 改善了員工的工作條件 減輕了勞動強度 并且能夠快速反 映出商品的進 銷 存等狀況和各種反饋信息分析 使管理人員快速對市場的變化做 出相應的決策 從而掌握市場先機 二十一世紀是信息時代 計算機的應用已普及經濟和社會生活的各個領域 越來 越多的公司 企業(yè) 學校等單位都不同程度的利用電腦來進行資源管理 隨著電腦應 用的普及 單純人工操作管理方式也即將被淘汰 所以計算機化管理已經成為一種必 然的趨勢 本系統運用 C 進行開發(fā) 它能夠呈現出簡明清晰的界面 并被人們能夠很好地理 解和使用 并能在一些方面給人們更好的服務 相信它能夠被大多數用戶所接受 在 通過運用數據結構與算法相結合的課程設計 來完成進銷存貨物管理系統時 一方面 是為了檢查我們的學習成果 另一方面是為了更進一步對數據結構與算法的掌握和運 用 同時也讓我們清楚的知道自己的掌握水平和不足之處 桂林電子科技大學綜合設計說明書用紙 1 系統概述 在這次課程設計中 我經過近兩個星期的努力 克服了種種困難并向同學和老師 請教過不少問題 終于完成了進銷存貨物管理系統 為了做好這次課程設計 我認真 做好了需求分析和系統的詳細設計 本進銷存貨物管理系統使用 C 編寫 能夠完成 貨物入庫 貨物刪除 貨物信息修改 貨物信息統計 貨物信息查詢 貨物信息排序 建立貨物管理表和文件讀寫等功能 其中 我使用的數據結構有 鏈表類 時間類 貨物類 使用的算法有求和 直接選擇排序等 進銷存貨物管理系統界面簡潔 清楚 功能齊全 使用方便 交互界面良好 讓 沒用過這個系統的人一看就知道如何操作 2 需求分析 2 1 系統需求 該系統能進行簡單的貨物管理 進貨 銷售貨物 退貨等管理 并建立貨物管理表 貨物管理表中至少包括如下信息 貨物標號 貨物名稱 貨物產地 入庫價格 入庫時間 現存貨物數量 已經銷售數 量 銷售平均單價 每次銷售后 都需要對現存貨物數量進行更新 對已銷售數量進行更新 也需要對銷 售平均單價進行更新 功能要求 1 具有建立數據文件 貨物管理表 的功能 2 具有數據輸入功能 3 具有數據修改功能 4 具有數據刪除功能 當一些已經過時陳舊的商品被特價處理后 將其刪除 不再進 貨 5 能查詢 查找 一些基本信息 如能查詢剩余件數小于某個特定值的商品 以便于 及時進貨 6 具有多種統計功能 如統計每種貨物是否有盈利 將銷售平均單價跟入庫價格進行 比較 所有貨物的盈利或虧損等等 7 具有排序功能 比如對貨物盈利水平進行排序比較等等 2 2 開發(fā)環(huán)境 開發(fā)語言 C 開發(fā)環(huán)境 win7 64 位操作系統 開發(fā)軟件 Microsoft Visual C 6 0 桂林電子科技大學綜合設計說明書用紙 2 3 界面需求 系統界面要具有廣泛的實用性 便于移植 界面友好 操作簡便 根據軟件的使 用環(huán)境 用戶的要求 系統界面應該簡單 友好 易于使用 方便查看 簡潔明快 而且系統是在 Windows 環(huán)境下的應用軟件 軟件產品的界面應該與操作系統的界面相 切合 產品的主界面應該功能齊全 分類明確 讓用戶一眼看去就能明白大致的功能 2 4 輸入輸出格式 本系統是一個進銷存貨物管理系統 采用 VC 6 0 編譯器作為開發(fā)環(huán)境 輸入數 據類型主要是 string int float double 等數據類型 輸入內容包括 貨物名稱 編號 入庫價格 入庫時間等數據 用戶在輸入學生數據時不需要保證輸入數據格式 的正確性 系統會自動檢測輸入的數據是否正確 輸出形式與輸入形式類似 根據需 要可以選擇顯示輸入的各項內容 還可以選擇顯示計算好盈利后并排序后的記錄 顯 示內容包括 貨物名稱 貨物編號 入庫價格 貨物數量 總利潤等數據 3 詳細設計 3 1 貨物管理表 編號名稱地址入庫價 格 入庫時 間 庫存數 量 已銷售 數量 平均單 價 1 牙膏1 號 12002 1 1 351 2 電刀2 號 22005 2 2 202 3 山楂9 號 32006 3 3 333 4 紅茶5 號 51998 5 5 345 桂林電子科技大學綜合設計說明書用紙 3 2 系統功能結構圖 3 3 各功能模塊詳細設計 1 主函數模塊 用主函數 main 來實現 主要是通過設計一個 test 函數并讓主函數調用它來顯 示主菜單 讓用戶選擇操作 在 test 函數中 我應用了 while 循環(huán)和 switch case 語句來進行選擇 是個比較簡單實現的模塊 最后若選擇 Y 則繼續(xù)循環(huán) 若選擇 N 則退出循環(huán) 退出此系統之前如若未進行更新數據之后的保存操作 則會提示用 戶是否進行更新數據后的保存 然后才退出系統 主要代碼如下 int main 進銷存貨物管理系統 貨物入庫 貨物刪除 貨物信息查詢 貨物信息修改 貨物信息統計 貨物信息排序 退出 桂林電子科技大學綜合設計說明書用紙 test return 0 void test LIST list goods g goods result goods gg 50 int i 0 h char j Y int choice number double revise int length inlength i length 1 for int k 1 k choice while j Y switch choice case 1 system cls cout 您將進行貨物信息添加 endl cout 請輸入貨物的編號 g number in length gg for h 0 h length h if gg h number g number 桂林電子科技大學綜合設計說明書用紙 cout 貨物的編號不能重復 請重新輸入 g number cout 請輸入貨物的名稱 g name list insert data g i list show data i i 1 break Continue cin j if j Y system cls menu cin choice system cls char save Save cin save if save Y list out data outlength list cout 已保存 按任意鍵鍵退出程序 endl exit 0 2 貨物入庫模塊 桂林電子科技大學綜合設計說明書用紙 用函數 bool insert data goods data int i 來實現 主要功能用來對貨物的信息進行收集 和輸入 函數首先進行的是對讀取的數據文件的數據收集工作 如若在指定路徑找不 到數據文件 系統則會創(chuàng)建新的數據文件 如果找到數據文件 系統則根據指定的文 件讀取方式度數據文件中的數據進行讀取 之后會有個提示 您將進行貨物信息添加 這樣就可以按照系統的提示輸入貨物的信息了 貨物入庫模塊可以錄入貨物的所有信 息 比如編號 入庫價格 入庫時間等 在本操作中 不允許有重復的貨物編號出現 錄入數據完畢后按 Y 即可返回主菜單 主要代碼如下 bool LIST insert data goods data int i goods current previous newnode int j 1 newnode new goods if newnode NULL cout number data number newnode next NULL previous head current head next while current NULL j newnode next current previous next newnode return true 3 貨物刪除模塊 桂林電子科技大學綜合設計說明書用紙 用函數 bool delete data double i 來實現 主要功能是用來刪除貨物信息 首先有個鏈表 判空的操作 如果鏈表不為空則顯示刪除前的貨物信息記錄 之后會有輸入貨物編號 的判斷 對鏈表中貨物編號相匹配的結點進行刪除操作 并釋放其空間 刪除成功后 打印刪除后的全體學生信息記錄 主要代碼如下 bool LIST delete data double i goods current previous int j 0 if isempty cout next while current NULL current current next j if j length cout 沒有該信息 不能刪除 next current next delete current return true 桂林電子科技大學綜合設計說明書用紙 4 貨物信息修改模塊 用函數 bool revise data double i 來實現 主要功能是用來修改貨物信息記錄 首先 是判斷用戶需要修改的貨物編號是否存在 因為貨物編號是不會有重復的 如果貨物 編號存在 則系統會提示修改貨物記錄 最后將修改過后的記錄打印出來 并提示修 改成功 主要代碼如下 bool LIST revise data double i int j 0 goods current head current head next while current NULL current current next if j length cout 沒有找到該貨物的信息 endl return false cout 輸入您要修改的貨物管理信息 1 編號 2 名稱 3 地址 4 入庫價格 5 入庫時間 6 庫 存數量 7 已銷售數量 8 平均單價 endl switch revise case 1 cout 您將修改編號 請輸入新的編號 number current number number 桂林電子科技大學綜合設計說明書用紙 return true 5 貨物信息統計模塊 用函數 void count data 來實現 主要功能是統計貨物數量 虧損貨物數量 總利潤 庫存貨物總數 已銷售貨物總數 其中主要是求和算法 代碼比較容易實現 主要代碼如下 void LIST count data int sum 0 kssum 0 temp1 0 lrsum 0 temp2 0 kcsum 0 temp3 0 yxssum 0 int choice goods current cin choice switch choice case 1 current head next while current NULL sum sum 1 current current next cout 貨物總數為 sum endl break 6 貨物信息排序模塊 用 void sort data 函數來實現 這里主要使用了直接選擇排序算法來對鏈表進行排序 為 了降低算法的復雜度 在對鏈表節(jié)點進行交換時 直接對節(jié)點中的貨物信息進行交換 主要代碼如下 桂林電子科技大學綜合設計說明書用紙 void LIST sort data cout 請輸入您需要排序的項目 1 貨物編號 2 貨物庫存數量 3 貨物盈利 choice goods p q small temp temp new goods switch choice case 1 for p head next p next NULL p p next small p for q p next q NULL q q next if q numbernumber small q if small p temp number p number p number small number small number temp number 7 貨物信息查詢模塊 用函數 void find data goods 來實現 這里的函數參數使用了一個貨物類的引用變 量 使得查找到的貨物信息賦給這個引用變量 然后能夠進行輸出 查找的信息包括 桂林電子科技大學綜合設計說明書用紙 貨物編號 虧損貨物信息 庫存數量小于某數信息 已銷售數量小于某數信息 主要代碼 void LIST find data goods current head next int choice x i 0 j 0 k 0 cin choice int Number switch choice case 1 cout 請輸入貨物編號 Number while current NULL if current number Number current current next else result number current number cout 查找結果如下 endl cout 編號 t 名稱 t 地址 t 入庫價格 入庫時間 庫存數量 已銷售數量 平均單價 endl cout result number t endl break if current NULL cout 無此貨物編號 next ofstream out goods if iout cout 文件打開失敗 endl return while current out number t name t GoodsAddress t IncomingPrice t time year time month time day t StockNumber t SoldNumber t AveragePrice next out close cout endl 3 4 數據結構 桂林電子科技大學綜合設計說明書用紙 為了對數據進行封裝 我使用了鏈表類 貨物類 時間類 為了能夠方便的使用類中 的數據 我把所有的數據成員都設為公有 其中 鏈表類的數據成員有 頭結點 貨物類的數據成員有 編號 名稱 地址 入庫價格 入庫時間 庫存數量 已銷售 數量 平均單價 時間類的數據成員有 年 月 日 3 5 算法 主要是求和以及直接選擇排序算法 同時使用到下面的技術 文件訪問與操作 合理的常量與全局變量及函數接口變量定 義 數據輸入與數據格式檢查 數據類型轉換 錯誤處理 工程設計技術 3 6 測試 系統測試是系統質量保證的主要活動之一 在系統開發(fā)的過程中 在各個階段都 有可能存在錯誤和缺陷 通過測試是可以發(fā)現系統設計中存在的種種問題 并可以及 時改正 避免在系統投入使用時才出現不必要的錯誤 導致其他損失 測試是質量保 證一個臨界和決定懲罰 它提供對系統規(guī)格說明 設計和編碼的最終評審 是發(fā)現系 統缺陷和錯誤的有力手段 本系統測試的內容主要有 1 軟件的正常運行 關閉及退出時保存記錄的提示 默認為是 2 用戶登錄界面友好 可操作性及安全性能較好 能對不同管理級別者進行限 制 以保證數據庫的安全 3 可維護性好 數據的錄入 刪除及更改均能順利完成 并能實現動態(tài)更新 4 數據查詢便捷 能對各種不同的查詢條件進行搜索 以找到最合適的答案 5 數據溢出 越界均能進行非法提示 以警告用戶正確使用 對用戶的非正常 操作方式也提出警告 6 數據類型填寫錯誤時 系統能夠報錯 7 軟件對操作系統的兼容性良好 可移植性完好 桂林電子科技大學綜合設計說明書用紙 主界面 貨物刪除模塊界面 桂林電子科技大學綜合設計說明書用紙 貨物統計模塊界面 貨物排序模塊界面 桂林電子科技大學綜合設計說明書用紙 4 所遇到的問題和分析解決 1 問題 需求分析的不明確 解決 在課程設計指導書的幫助下 自己在做課設的過程中不斷明確和修正自己的需 求分析 不斷添加新功能 2 問題 數據結構的選擇 解決 經常嘗試和修改 考慮到鏈表在動態(tài)修改中的快捷方便性 我建立了一個鏈表 類 并把我建立的貨物類的數據儲存在鏈表上 在鏈表上 我的數據能夠方便地進行 添加 刪除 修改等操作 3 問題 如何能在下次登錄時使用上次登錄時存儲在文件里的數據 解決 經過同學的幫助和自己的努力 我掌握了如何對存儲在文件里的數據進行使用 的辦法 只要在每次程序運行結束時把貨物管理表的長度寫入到文件當中 當下次登 桂林電子科技大學綜合設計說明書用紙 錄時再讀取出貨物管理表的長度 然后根據這個長度把存儲在文件中的貨物管理表的 記錄一個個添加到鏈表去 之后你就可以任意使用這些數據了 4 問題 我曾經遇到無論我往文件里面寫入多少條記錄 但文件中只顯示一條的記錄的 問題 解決 對于這樣的邏輯問題 我調試了很多次也找不到問題的原因所在 遇到這樣糾 結的問題 我只好去請教老師 只見老師使用了斷點跟蹤調試法 很快就發(fā)現了問題 的原因所在 原來是我的 out close 語句竟然寫在循環(huán)里面 導致我只寫入了一次 便無法再寫入了 從中 我不僅了解到寫程序時當局者迷 旁觀者清 應該多向他人 虛心請教的道理 更懂知道了調試程序的方法 我相信經過我的努力 我調試程序的 水平一定會越來越好 5 問題 異常錯誤如何考慮 如何處理 解決 一個系統在運行中可能會遇到許多異常 如果不對這些異常進行處理 就會讓 使用系統的用戶在系統出現異常時不知所措 程序也無法正常地運行和終止 那么我 應該如何考慮異常處理呢 首先 我應該保證程序中盡可能少的出錯 以避免異常的 出現 所以我應該先做到一下幾點 1 只引用屬于自己的存貯空間 2 防止引用已經釋放的內存空間 3 函數中分配的內存 在函數退出之前要釋放 4 函數中申請的 為打開文件而使用的 文件句柄 在函數退出前要關閉 5 防止內存操作越界 6 時刻注意表達式是否會上溢 下溢 7 認真處理程序所能遇到的各種出錯情況 8 系統運行之初 要初始化有關變量及運行環(huán)境 防止未經初始化的變量被引用 9 系統運行之初 要對加載到系統中的數據進行一致性檢查 10 不能隨意改變與其它模塊的接口 11 充分了解系統的接口之后 再使用系統提供的功能 12 時刻注意易混淆的操作符 當編完程序后 從頭至尾檢查一遍這些操作符 然后 我開始對各個功能模塊進行異常處理檢查 對于功能模塊中的每次輸入輸出 函數分配的內存空間 文件的打開關閉我都進行了異常的處理 比如在進行文件讀寫 時 如果文件無法打開 則對用戶做出提醒 文件無法打開 當函數結束時也及時 關閉文件 比如當用戶要刪除貨物記錄時 如果用戶刪除的是不存在的貨物編號 程 桂林電子科技大學綜合設計說明書用紙 序會顯示提醒 貨物不存在 無法刪除 在每次數據輸入我都會進行數據格式檢查 防止用戶輸入不能使用的數據 比如當用戶輸入入庫時間時 如果入庫時間的月份小 于 0 或者大于 12 天數小于 0 或者大于 31 程序都會做出提醒 輸入的時間格式不對 需要重新輸入 6 問題 當我給鏈表設計排序算法時 發(fā)現排序算法無法對鏈表進行排序 解決 我選擇的排序算法是直接選擇排序 但是當我使用這個排序算法給鏈表進行排 序時發(fā)現鏈表中的節(jié)點并沒有進行排序 經過對排序函數進行測試 發(fā)現排序中的交 換只執(zhí)行了一次 但是我還是不明白為什么只交換了一次 當我問了老師之后 我才 恍然大悟 原來是排序時我交換節(jié)點時改變了節(jié)點的指針域 使得鏈表發(fā)生了斷裂 無法再繼續(xù)交換 為了解決這個問題 同時為了降低算法的復雜度 我選擇將鏈表節(jié) 點中所有的數據進行交換 這樣就不會是鏈表發(fā)生斷裂了 最終 我成功完成了排序 算法 5 系統特色及關鍵技術 關鍵技術 我認為系統中最關鍵的技術有 1 建立了一個鏈表類 并在類中定義了一個貨物類的頭結點 這樣就能在使用鏈表存 儲貨物數據時很方便地使用頭結點 2 使用通過鏈表和貨物類以及鏈表的插入函數建立一個貨物信息管理表 3 把貨物管理表的長度寫入文件中 然后下次就可以從文件中在讀取長度 然后根據這 個長度把存儲在文件中的貨物管理表的記錄一個個添加到鏈表去 系統特色 1 合理的輸入輸出提示以及良好的用戶交互界面 2 類的接口和實現方法的分離 類的聲明放在一個頭文件中 類成員函數的定義放在另 一個源文件中 3 合理的異常處理機制 允許用戶在排除錯誤后繼續(xù)運行程序或者給出適當錯誤提示 桂林電子科技大學綜合設計說明書用紙 6 結論 1 系統完成情況 在兩周的時間里 雖然歷經重重困難和挫折 但是在我自己的努力和老師的幫助下終 于完成了進銷存貨物管理系統的設計 盡管系統在功能和性能上可能還有一些缺陷 但是我已經完成了系統設計的任務和目標 達到了需求分析的基本要求 成功完成了 算法與數據結構課程設計 2 未能完成的和有待改進之處 未完成的 在對貨物進行銷售時 對現存貨物數量進行更新 對已銷售數量進行更新 也需要 對銷售平均單價進行更新 設計快速排序算法對鏈表進行排序 使用函數模板和類模板實 現代碼簡化和程序復用 有待改進 能夠直接交換鏈表節(jié)點 實現對鏈表的真正排序 實現用戶自定義多條件 查詢 3 課程設計期間的收獲 在完成此次的課程設計的過程中 我跨越了傳統方式下的教與學的體制束縛 通 過自己的思考和設計 培養(yǎng)了自學能力和動手能力 并且由原先的被動的接受知識轉 換為主動的尋求知識 這可以說是學習方法上的一個很大的突破 在以往的傳統的學 習模式下 我們可能會記住很多的書本知識 但是通過課程設計 我們學會了如何將 學到的知識轉化為自己的東西 學會了怎么更好的處理知識和實踐相結合的問題 通過這次課程設計 我認識到數據結構與算法是計算機科學的基礎課程 是我們 學習的核心課程 我對數據結構和算法又有了新的認識 數據結構的研究不僅涉及到 計算機軟件 而且和計算機硬件的研究也有著密切的關系 無論是編譯程序還是操作 系統 都涉及到數據元素在存儲器中的分配問題 在研究信息檢索時也必須考慮如何 組織數據 以便使查找和存取數據元素更為方便 可以認為數據結構是介于數學 計 算機硬件和計算機軟件三者之間的一個核心內容 是從事計算機科學研究及其應用的 人必須掌握的重要內容 這次的課程設計有效的培養(yǎng)了我們獨立思考的能力 提高了我們的動手操作水平 在具體設計中