数据结构课程设计---c语言实现通讯录（动态扩容+文件存储）

1 题目一 ： 通讯录

1.1问题描述
编写一个通讯录管理系统，以把所学数据结构知识应用到实际软件开发中去。每条信息至包含 ：姓名（NAME ）街道（STREET）城市（CITY）邮编（EIP）国家（STATE）几项

1.2.算法设计与分析

1.2.1设计思路分析
根据平常我们使用的通讯录，我们可以抽象出一个人的一些基本信息，我们把它们封装成一个结构体，代表一个我们实现的通讯录中一个人的基本信息应该有哪些内容。然后我们再用一个这个结构体来定义一个结构体数组，就是我们通讯录的存储方式。
接下来，我们要实现一些相应的功能
初始化通讯录：为了方便我们更好的对空间进行管理，扩容或者缩减，所以这里我们采用动态分配空间的方式开辟数组
添加联系人：按顺序输入要添加的联系人，输入完毕后通讯录当前数量加1
删除联系人：遍历整个通讯录，找到要删除的联系人后删除，找到，则不删除
修改联系人：遍历整个通讯录，找到要修改的联系人后删除，找到，则不修改
查找联系人：遍历整个通讯录，找到要查找的联系人，找到打印，否则提示没找到
打印通讯录：遍历整个通讯录，依次打印联系人
按姓名（字节序）排序：依照姓名在计算机中的字节序来为联系人排序
清空所有联系人：通信录当前大小记为0

1.2.2设计程序流程图（要求图文并茂）

在这里插入图片描述
进入程序中，先初始化整个通讯录，随后进入菜单页面，选择相应功能，每次选择功能并执行完后返回选择页面，只有当选择0时才是退出程序。
1.2.3数据结构定义

typedef struct PeoInfo				//定义个人信息
{char NAME[MAX_NAME];		//姓名int age;					//年龄char CITY[MAX_ADDR];		//城市char sex[MAX_SEX];			//性别char STREET[MAX_STREET];	//街道char EIP[MAX_TELE];			//邮编char STATE[MAX_ADDR];		//国家 
}PeInfo;typedef struct Contact				//定义通讯录
{PeInfo *array;int sz;      int Capacity;
}Contact;

1.2.4算法的时间复杂度分析
初始化通讯录：为了方便我们更好的对空间进行管理，扩容或者缩减，所以这里我们采用动态分配空间的方式开辟数组,时间复杂度为O(1)
添加联系人：按顺序输入要添加的联系人，输入完毕后通讯录当前数量加1.
直接按顺序插入，时间复杂度为O(1)
删除联系人：遍历整个通讯录，找到要删除的联系人后删除，找到，则不删除,遍历整个数组，时间复杂度为O(n)
修改联系人：遍历整个通讯录，找到要修改的联系人后删除，找到，则不修改,遍历整个数组，时间复杂度为O(n)
查找联系人：遍历整个通讯录，找到要查找的联系人，找到打印，否则提示没找到,遍历整个数组，时间复杂度为O(n)
打印通讯录：遍历整个通讯录，依次打印联系人，遍历整个数组，时间复杂度为O(n)
按姓名（字节序）排序：依照姓名在计算机中的字节序来为联系人排序，要遍历整个数组，所以时间复杂度为O(n)
清空所有联系人：直接将当前大小记为0，时间复杂度为O(1)

1.3源程序清单（带注释）

contact.h文件

#define  MAX_NAME  20				//名字数组的大小
#define   MAX_SEX  5				//性别的大小
#define   MAX_TELE 12				
#define    MAX_ADDR  20				//城市和国家的大小
#define   MAX       1000			//通讯录得最大容量
#define  MAX_STREET  20				//街道的大小#include<string.h>
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
#include<windows.h>typedef struct PeoInfo			//定义人的信息
{char NAME[MAX_NAME];		//姓名int age;					//年龄char CITY[MAX_ADDR];		//城市char sex[MAX_SEX];			//性别char STREET[MAX_STREET];	//街道char EIP[MAX_TELE];			//邮编char STATE[MAX_ADDR];		//国家 
}PeInfo;typedef struct Contact			//定义通讯录的信息
{PeInfo *array;int sz;      int Capacity;
}Contact;enum Option						//枚举类型，方便调用功能函数
{EXIT,ADD,DEL,SEARCH,MODIFY,SHOW,SORT,DESTROY
};
//各类功能函数声明
void InitContact(Contact*  pcon);		
void AddContact(Contact *pcon);
void ShowContact(const Contact* pcon);
void DelContact(Contact* pcon);
void SearchContact( const Contact* pcon);
void ModifyContact(Contact* pcon);
void SortContact(Contact* pcon);
void clearContact(Contact *pcon);
void Load(Contact* pcon);
void Save(Contact* pcon);

contact.c文件

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include  "contact.h"void CheckFull(Contact* PhoneBook)					//扩容函数
{if (PhoneBook->sz == PhoneBook->Capacity)		//如果当前通讯录的大小等于通讯录的最大容量{printf("联系人已达上限：%d/%d！\n", PhoneBook->sz, PhoneBook->Capacity);			PeInfo*tmp = (PeInfo*)realloc(PhoneBook->array, sizeof(PeInfo)*(PhoneBook->Capacity + 1));	//重新申请空间，比原来大小多一位if (tmp != NULL)								//提示申请空间成功{PhoneBook->array = tmp;PhoneBook->Capacity = PhoneBook->Capacity + 1;printf("扩容成功!\n");}else											//如果指针为空，则申请空间失败{printf("扩容失败!\n");exit(1);}}
}//这里是每次程序运行时，加载储存在本地txt文档里的联系人信息，如果没有找到这个文档，就在当前目录下创建一个txt记事本：
void Load(Contact* pcon)
{FILE* fp = fopen("contact.txt", "r+");			    //打开文件，如果没有，则创建打开PeInfo temp = { 0 };							//建立一个结构体数组printf("加载联系人的信息中\n");		if (fp == NULL)														{printf("文件打开失败!\n");}if (fread(&temp, sizeof(PeInfo), 1, fp))		//读文件，如果无法读入，则说明通讯录已满需要扩容{CheckFull(pcon);					    	//调扩容函数pcon->array[pcon->sz] = temp;						pcon->sz++;}fclose(fp);printf("数据读取成功,加载了%d条信息\n", pcon->sz);
}
//这个函数是在程序即将结束前，将修改变动的联系人信息的操作，储存在本地文档中
void Save(Contact* pcon)						
{FILE* fp = fopen("contact.txt", "w+");if (fp == NULL){printf("文件打开失败!\n");}else{for (int i = 0; i < pcon->sz; i++){/*if (pcon->array[i].NAME[0] != 0)//名字   年龄   性别  邮编  国家  街道  城市fprintf(fp, "%s %s %s %s %s %s %s\n",pcon->array[i].NAME,pcon->array[i].age,pcon->array[i].sex,pcon->array[i].EIP,pcon->array[i].STATE,pcon->array[i].STREET,pcon->array[i].CITY);*/fwrite(pcon->array, sizeof(PeInfo),1,fp);	//写入文件中}}fclose(fp);//printf("保存成功\n");
}void InitContact(Contact* pcon)							//初始化函数
{pcon->sz = 0;										//通讯录当前大小置为0pcon->array = (PeInfo *)malloc(sizeof(PeInfo)* MAX);//动态开辟空间pcon->Capacity = MAX;								//设置最大容量//memset(pcon->array, 0, sizeof(PeInfo)* MAX);
}void AddContact(Contact *pcon)							//添加联系人
{assert(pcon != NULL);								//判断指针是否为空if (pcon->sz == MAX){								//判断通讯录录是否已满printf("通讯录已满，无法添加.\n");}else{												//如果没有满则输入数据printf("请输入名字\n");scanf("%s", pcon->array[pcon->sz].NAME);printf("请输入年龄\n");scanf("%d", &(pcon->array[pcon->sz].age));printf("请输入性别\n");scanf("%s", pcon->array[pcon->sz].sex);printf("请输入国家\n");scanf("%s", pcon->array[pcon->sz].STATE);printf("请输入邮编\n");scanf("%s", pcon->array[pcon->sz].EIP);printf("请输入城市\n");scanf("%s", pcon->array[pcon->sz].CITY);printf("请输入街道\n");scanf("%s", pcon->array[pcon->sz].STREET);pcon->sz++;printf("录入成功!\n");}void ShowContact(const Contact* pcon)					//打印通讯录
{assert(pcon != NULL);int i = 0;//名字   年龄   性别  邮编  国家  街道  城市printf("%10s\t%4s\t%4s\t%12s\t%15s\t%15s\t%15s\t\n","名字","年龄","性别","邮编","国家","城市","街道");for (i = 0; i < pcon->sz; i++){printf("%10s\t%4d\t%4s\t%12s\t%15s\t%15s\t%15s\t\n",pcon->array[i].NAME,pcon->array[i].age,pcon->array[i].sex,pcon->array[i].EIP,pcon->array[i].STATE,pcon->array[i].CITY,pcon->array[i].STREET);}}int FindEntry(Contact*  pcon, char name[])							    //查询函数
{ //注意这里  第二个参数是name[]  千万不能写成name，要不然程序会崩溃assert(pcon != NULL);int i = 0;for (i = 0; i < pcon->sz; i++){							//遍历整个数组，找到返回对应下标//找不到if (strcmp(pcon->array[i].NAME, name) == 0){return i ;}}//找到return  -1;											//没找到，返回1
}
void DelContact(Contact* pcon)								//删除联系人
{assert(pcon != NULL);//查找int i = 0;int j = 0;int pos = 0;char name[MAX_NAME] = { 0 };if (pcon->sz == 0){printf("通讯已空，无法删除:\n");return;}printf("请输入要删除人的名字:\n");scanf("%s", name);//查找过程pos=FindEntry(pcon, name);								//调查询函数if (pos == -1){printf("删除的人不存在\n");return;}//删除for (j = pos; j < pcon->sz ; j++){						//找到后，依次往前搬移数组元素pcon->array[j] = pcon->array[j + 1];}pcon->sz--;printf("删除成功\n");}
void SearchContact(const Contact* pcon)						//查找联系人
{assert(pcon != NULL);int pos = 0;						char name[MAX_NAME] = { 0 };printf("请输入要查找人的名字:\n");scanf("%s", name);pos = FindEntry(pcon, name);							//调查询函数if (pos == -1){printf("要查找人的信息不存在\n");}else													//找到打印{printf("%10s\t%4s\t%4s\t%12s\t%15s\t%15s\t%15s\t\n", "名字", "年龄", "性别", "邮编", "国家", "城市", "街道");printf("%10s\t%4d\t%4s\t%12s\t%15s\t%15s\t%15s\t\n",pcon->array[pos].NAME,pcon->array[pos].age,pcon->array[pos].sex,pcon->array[pos].EIP,pcon->array[pos].STATE,pcon->array[pos].CITY,pcon->array[pos].STREET);}
}
void ModifyContact(Contact* pcon)							//修改联系人
{assert(pcon != NULL);int pos = 0;char name[MAX_NAME] = { 0 };printf("请输入要修改人的名字:\n");scanf("%s", name);pos = FindEntry(pcon, name);							//调查询函数if (pos == -1){printf("要修改人的信息不存在\n");}else													//找到则修改{printf("请输入名字\n");scanf("%s", pcon->array[pos].NAME);printf("请输入年龄\n");scanf("%d", &(pcon->array[pos].age));printf("请输入性别\n");scanf("%s", pcon->array[pos].sex);printf("请输入国家\n");scanf("%s", pcon->array[pos].STATE);printf("请输入邮编\n");scanf("%s", pcon->array[pos].EIP);printf("请输入城市\n");scanf("%s", pcon->array[pcon->sz].CITY);printf("请输入街道\n");scanf("%s", pcon->array[pcon->sz].STREET);printf("修改成功\n");}
}
void SortContact(Contact* pcon)   //按名字排序
{int i = 0;assert(pcon);//趟数for (i = 0; i < pcon->sz - 1; i++){int flag = 1;  //表示已经排好序int j = 0;for (j = 0; j < pcon->sz - 1 - i; j++){if (strcmp(pcon->array[j].NAME, pcon->array[j + 1].NAME)>0)	//比较两个名字的字节序大小{PeInfo tmp = pcon->array[j];pcon->array[j] = pcon->array[j + 1];pcon->array[j + 1] = tmp;flag = 0;  //表明之前无序}}if (flag == 1){break;}}printf("排序完成\n");
}
void clearContact(Contact *pcon)			//删除通讯录中全部信息
{assert(pcon);int flag = 0;while (1){printf("请问你确定要删除整个通讯录吗？\n");printf("1:删除，0:不删除\n");scanf("%d", &flag);if (flag == 1){pcon->sz = 0;printf("通讯录已删除\n");break;}else{break;}}
}

test.c文件

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include "contact.h"					//包含头文件#include<stdio.h>void  menu(){							 //菜单函数printf("****************************************\n");printf("***1 添加联系人         2  删除联系人 **\n");printf("***3 查询联系人         4 修改联系人  **\n");printf("***5 查看当前通讯录     6 排序        **\n");printf("***7 删除通讯录		0 退出        **\n");printf("****************************************\n");}
void test(){							//主功能程序//创建通讯录Contact con;//初始化InitContact(&con);Load(&con);int input = 0;do{ menu();printf("请选择:\n");scanf("%d", &input);switch (input ){case ADD:AddContact(&con);break;case DEL:DelContact(&con);break;case SHOW :ShowContact(&con);break;case SEARCH:SearchContact(&con);break;case MODIFY :ModifyContact(&con);break;case SORT:SortContact(&con);break;case EXIT:printf("退出\n");break;case DESTROY:clearContact(&con);break;default:printf("选择错误\n");break;}} while (input);Save(&con);				//保存信息到文件中printf("保存成功\n");free(con.array);
}int  main()						//主函数
{test();system("pause");return 0;
}

1.4执行结果

1.添加联系人
在这里插入图片描述
2删除联系人
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3查询联系人
在这里插入图片描述
4修改联系人
在这里插入图片描述
5查看当前通讯录
在这里插入图片描述
6排序联系人（按字节序排序）
在这里插入图片描述
7删除通讯录
在这里插入图片描述
0 退出
在这里插入图片描述

1.5存在问题分析

1.通讯录中无法分辨同名同姓的情况。
2 通讯录没有一个图形化界面，用户需要手动输入相关命令，无法实现鼠标点击。

1.6结论

已经可以实现通讯录的基本功能，但在数据处理和用户操作上具有一些问题。

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