数据结构家谱管理系统.docx

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数据结构家谱管理系统

《项目实训二》

项目名称__家谱管理系统__

　　　　姓　　名　_____________

　班　　级_________________

　　　　学　　号　__________________

　　　　指导教师______________

问题描述：

家谱用于记录某家族历代家族成员的情况与关系。

现编制一个家谱资料管理系统，实现对一个家族所有的资料进行收集整理。

实现对家庭成员信息的建立、查找、插入、修改、增加、删除、更新、统计等等功能。

目的和要求：

目的：

1、能根据具体问题的具体情况，结合数据结构课程中的基本理论和基本算法，分析并正确确定数据的逻辑结构，合理地选择相应的存储结构，并能设计出解决问题的有效算法。

2、提高程序设计和调试能力。

通过上机学习,验证自己设计的算法的正确性。

学会有效利用基本调试方法。

3、初步掌握软件开发过程中问题分析、系统设计、程序编码、测试等基本方法和技能。

4、培养根据选题需要选择学习书籍，查阅文献资料的自学能力。

要求：

用于记录某家族历代家族成员的情况与关系。

现编制一个家谱资料管理系统，实现对一个家族所有的资料进行收集整理。

支持对家谱的增加，删除，更新，统计等。

软件环境：

MicrosoftVisualStudio2010

流程设计：

模块划分：

1、统计模块

（1）统计家族总人数、健在人数、几代人

（2）主要函数：

intGeneration（Node*root）;//这个家族共有几代人

intNumberOfPeople（）;//家族的总人数

intLifeNum（）;//健在人数

（3）实现方法：

静态成员变量

（4）实现结果：

2、更新模块

（1）创建家谱、增加成员、删除成员、成员改名

（2）主要函数：

Node*Creat（）;//构造函数调用

voidAddNewPeople（Node*root,stringFatherName,stringNAme）;//增加新的家族成员

intDeletePeople（Node*root,stringFatherName,stringDeletepeople）;//删除家族成员

intSetNewName（Node*root,stringNAme,stringNewName）;//更改姓名

（3）实现方法：

创建家谱和成员改名主要通过递归调用；增加成员和删除成员主要通过栈的非递归调用。

（4）实现结果：

3、查询模块

（1）查询成员详细信息、查询成员的孩子以及孩子的详细信息

（2）主要函数：

intMessage（Node*root,stringName）;//显示该成员的基本信息

intFindChild（Node*root,stringNAme）;//显示孩子信息

（3）实现方法：

通过递归调用，找到成员，输出相应的信息

（4）实现结果：

4、显示模块

（1）前序、中序、后序遍历家谱

（2）主要函数：

voidPreOrder（Node*root）;//前序递归遍历输出家谱

voidInOrder（Node*root）;//中序递归遍历输出家谱

voidPostOrder（Node*root）;//后序递归遍历输出家谱

（3）实现方法：

递归遍历

（4）实现结果：

5、文件模块

（1）保存到文件、从文件读取

（2）主要函数：

voidSaveToFile（Node*root）;//保存到文件

voidFileToFamilyTree（Node*root）;//从文件中读取

（3）实现方法：

文件流

（4）实现结果：

数据结构实现：

1、生日结构体

structBirthDay

{

intyear;

intmonth;

intday;

friendistream&operator>>（istream&is,BirthDay&b）;

friendostream&operator<<（ostream&os,constBirthDay&b）;

};

2、信息结构体（家族成员的基本信息）

structInformation

{

stringname;//姓名

stringbirthPlace;//出生地

BirthDaybirthDay;//生日

stringsex;//性别

stringeducation;//学历

stringjob;//工作

stringfather;//父亲

stringspouse;//配偶

charlife;//是否健在

};

3、二叉树结点结构体

structNode

{

Informationdata;//个人信息

Node*child;//第一个孩子

Node*brother;//兄弟

};

4、家谱类（二叉树结构、左孩子，右兄弟）

classFamilyTree

{

private:

Node*root;

Node*Creat（）;//构造函数调用

voidRelease（Node*root）;//析构函数调用

staticintNumberofpeople;//计算总人数，NumberOfPeople（）调用

staticintLifePeopele;//计算健在人数，LifeNum（）调用

public:

FamilyTree（）;//构造函数，初始化一棵树，其前序序列由键盘输入

~FamilyTree（）;//析构函数，释放链表中各结点的存储空间

voidSetNode（Node*root）;//设置结点信息

Node*Getroot（）;//获取根结点

voidPreOrder（Node*root）;//前序递归遍历输出家谱

voidInOrder（Node*root）;//中序递归遍历输出家谱

voidPostOrder（Node*root）;//后序递归遍历输出家谱

intGeneration（Node*root）;//这个家族共有几代人

intNumberOfPeople（）;//家族的总人数

intLifeNum（）;//健在人数

voidPrintMessage（Node*root）;//输出基本信息

intMessage（Node*root,stringName）;//显示该成员的基本信息

Node*PreFindFather（Node*root,stringFatherName）;//给定元素值查找父亲结点指针位置并返回其指针，此方法采用的先序遍历

Node*PreFindBrother（Node*root,stringFatherName）;//给定元素值查找兄弟结点指针位置并返回其指针，此方法采用的先序遍历

voidAddNewPeople（Node*root,stringFatherName,stringNAme）;//增加新的家族成员

intDeletePeople（Node*root,stringFatherName,stringDeletepeople）;//删除家族成员

intSetNewName（Node*root,stringNAme,stringNewName）;//更改姓名

intFindChild（Node*root,stringNAme）;//显示孩子信息

voidSaveToFile（Node*root）;//保存到文件

voidFileToFamilyTree（Node*root）;//从文件中读取

};

调试分析：

1、问题：

在创建家谱时，询问用户是否需要继续添加成员，只要用户不输入”#”就继续添加。

解决方案：

增加if语句判断条件，只要输入的不是”Y”,”y”,”#”，就请用户重新输入。

2、问题：

计算总人数和健在人数，因为存在增加和删除函数，多次调用计算函数。

解决方案：

在家谱类中使用静态成员变量

3、问题：

在输入和输出成员信息中的生日，生日使用的是生日结构体变量，输入输出包括年、月、日。

解决方案：

使用友元输入输出重载

4、问题：

在输入生日时，输入数字程序正常运行，输入其他字符，程序会出现死循环。

解决方案：

（）判断输入是否正确，（）为了使输入错误能重新输入，将错误标识符改为0，（）清空流。

5、问题：

在输入一些信息是，询问用户是否确认一些信息时，请用户输入‘y、‘n’，但是用户有时会输入大写。

解决方案：

使用toupper（）函数，将用户输入的确认信息转换成大写字母。

6、问题：

在增加孩子时，只能添加长子，添加第二个孩子、第三个等等，会出现错误。

解决方案：

添加一个寻找兄弟指针的函数，如果要添加孩子的成员，已经有了孩子，则通过调用兄弟指针函数来增加孩子。

7、问题：

保存到文件和读取文件时，会出现输入路径错误的情况。

解决方案：

通过调用_access（）函数，判断输入路径是否正确。

8、问题：

读取文件时，cin的>>重载会跳过空白字符，包括回车符。

解决问题：

使用（）函数接收回车。

9、问题：

删除成员时，删除能够成功，但会出现空指针错误。

解决方案：

在delete该成员时，需要将指向该成员的指针置空。

10、问题：

在主函数中，通过请用户输入数字，来选择相应的操作，当用户误输入的为选择以外的字符时,会结束程序运行。

解决方案：

与解决方案4相同。

实验结果及分析

1、创建家谱

2、保存到文件

3、读取文件

4、增加成员

5、基本信息

6、查询成员信息

7、成员改名

8、遍历家谱

9、查询孩子信息

10、删除成员

收获：

本次实训在我们为期两周的时间里进行，通过自己的不断学习、请教和老师的指导，完成了关于家谱资料管理的设计。

前期主要是准备阶段，运用哪些技术，中期实践阶段，通过几天的上机编写代码，然后完成，后期完善阶段，对一些难点和重点再细化，和做一些数据输入时的异常处理。

最后进行答辩阶段。

通过这次实训的互相帮助学习的过程，自己看书学习的经验，以及从网上以及其他各种途径获得信息和知识的经验。

理论与实际相结

合的设计，锻炼了我综合运用所学的基础知识，解决实际问题的能力，同时也提高我查阅文献资料、对程序整体的把握等其他能力水平。

而且通过对整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理，都使我的能力得到了锻炼，我的各方面经验都得到了极大的丰富。

附录全部代码

#ifndefFAMILYTREE_H

#defineFAMILYTREE_H

#include

#include

#include

#include<>

#include

#include

usingnamespacestd;

structBirthDay{

intyear;

intmonth;

intday;

friendistream&operator>>（istream&is,BirthDay&b）;

friendostream&operator<<（ostream&os,constBirthDay&b）;

};

structInformation

{

stringname;

stringbirthPlace;

BirthDaybirthDay;

stringsex;

stringeducation;

stringjob;

stringfather;

stringspouse;

charlife;

};

structNode

{

Informationdata;

Node*child;

Node*brother;

};

classFamilyTree

{

private:

Node*root;

Node*Creat（）;

voidRelease（Node*root）;

staticintNumberofpeople;

staticintLifePeopele;

public:

FamilyTree（）;

~FamilyTree（）;

voidSetNode（Node*root）;

Node*Getroot（）;

voidPreOrder（Node*root）;

voidInOrder（Node*root）;

voidPostOrder（Node*root）;

intGeneration（Node*root）;

intNumberOfPeople（）;

intLifeNum（）;

voidPrintMessage（Node*root）;

intMessage（Node*root,stringName）;

Node*PreFindFather（Node*root,stringFatherName）;

Node*PreFindBrother（Node*root,stringFatherName）;

voidAddNewPeople（Node*root,stringFatherName,stringNAme）;

intDeletePeople（Node*root,stringFatherName,stringDeletepeople）;

intSetNewName（Node*root,stringNAme,stringNewName）;

intFindChild（Node*root,stringNAme）;

voidSaveToFile（Node*root）;

voidFileToFamilyTree（Node*root）;

};

#endif

#include""

intFamilyTree:

:

Numberofpeople=0;

intFamilyTree:

:

LifePeopele=0;

//生日结构体变量输入输出友元重载

istream&operator>>（istream&is,BirthDay&b）

{

is>>>>>>;

returnis;

}

ostream&operator<<（ostream&os,constBirthDay&b）

{

os<<<<"-"<<<<"-"<<;

returnos;

}

FamilyTree:

:

FamilyTree（）//构造函数，初始化一棵树，其前序序列由键盘输入

{

this->root=Creat（）;

}

FamilyTree:

:

~FamilyTree（）//析构函数，释放链表中各结点的存储空间

{

Release（root）;

}

Node*FamilyTree:

:

Getroot（）//获取根结点

{

returnroot;

}

Node*FamilyTree:

:

Creat（）//构造函数调用

{

Node*root;

stringch;

cout<<"请问是否创建（是：

“y”,否:

“#”）：

";

cin>>ch;//输入名字

if（ch!

="y"）//异常处理

{

if（ch!

="Y"）

if（ch!

="#"）

{

intt=1;

do

{

cout<<"\n输入不明确，请重新输入！

！

"<

cout<<"请问是否创建（是：

“y”,否:

“#”）：

";

cin>>ch;

if（（ch=="y"）||（ch=="Y"）||（ch=="#"））

t=0;

}while（t==1）;

}

}

if（ch=="#"）root=NULL;

else

{

root=newNode;//申请结点内存空间

SetNode（root）;//设置结点内容

root->child=Creat（）;//该结点的孩子

root->brother=Creat（）;//该结点的兄弟

}

returnroot;//返回结点

}

voidFamilyTree:

:

Release（Node*root）//析构函数调用

{

if（root!

=NULL）

{

Release（root->child）;//释放左孩子

Release（root->brother）;//释放右兄弟

deleteroot;

}

}

voidFamilyTree:

:

SetNode（Node*root）//设置结点信息

{

Numberofpeople++;

cout<<"请输入家庭成员的基本信息"<

cout<<"姓名：

";

cin>>root->;

cout<<"出生地：

";

cin>>root->;

cout<<"生日（数字、年月日以空格或者回车间隔）：

";

while

（1）

{

cin>>root->;

if（））

{

cout<<"输入有错！

！

请重新输入生日（数字）：

"<

（）;//输入错误则能重新输入

（）;//清空流

}

else

break;

}

//isdigit异常处理生日输入,若参数c为阿拉伯数字0~9，则返回非0值，否则返回NULL。

/*inti;

for（i=0;root->[i]!

=0;++i）

{

if（isdigit（root->[i]）==0）

{

cout<<"\n输入不明确，请重新输入！

！

"<

break;

}

}*/

cout<<"性别：

";

cin>>root->;

cout<<"学历：

";

cin>>root->;

cout<<"工作：

";

cin>>root->;

cout<<"父亲：

";

cin>>root->;

cout<<"配偶（有多任配偶则以“，”或者“、”间隔）：

"<

cin>>root->;

cout<<"是否健在（y是，n否）：

";

cin>>root->;

if（toupper（root->!

='Y'）//异常处理

{

if（toupper（root->!

='N'）{

intt=1;

do

{

cout<<"\n输入不明确，请重新输入！

！

"<

cout<<"是否健在（y是，n否）：

";

cin>>root->;

if（（toupper（root->=='Y'）||（toupper（root->=='N'））

t=0;

}while（t==1）;

}

}

if（toupper（root->=='Y'）

LifePeopele++;

}

voidFamilyTree:

:

PreOrder（Node*root）//前序递归遍历输出家谱

{

if（root==NULL）

return;

else

{

cout<<<'\t';

PreOrder（root->child）;

PreOrder（root->brother）;

}

}

voidFamilyTree:

:

InOrder（Node*root）//中序递归遍历输出家谱

{

if（root==NULL）

return;

else

{

InOrder（root->child）;

cout<<<'\t';

InOrder（root->brother）;

}

}

voidFamilyTree:

:

PostOrder（Node*root）//后序递归遍历输出家谱

{

if（root==NULL）

return;

else

{

PostOrder（root->child）;

PostOrder（root->brother）;

cout<<<'\t';

}

}

intFamilyTree:

:

Generation（Node*root）//这个家族共有几代人

{

intl;//l左孩子

if（root==NULL）//这个家族为空,返回0

return0;

else

{

l=Generation（root->child）;//左孩子的

returnl+1;

}

}

//intnumberofpeople=0;

intFamilyTree:

:

NumberOfPeople（）//家族的总人数

{

if（root==NULL）//家族人数为0

return0;

/*else

{

if（root!

=NULL）

numberofpeople++;

NumberOfPeople（root->child）;

NumberOfPeople（root->brother）;

}

returnnumberofpeople;*/

else

returnNumberofpeople;

}

//intcount=0;

intFamilyTree:

:

LifeNum（）//健在人数

{

if（root==NULL）//-1表示这个家族不存在

return-1;

/*else

{

if（toupper（root->=='Y'）

count++;

LifeNum（root->child）;

LifeNum（root->brother）;

}

returncount;*/

returnLifePeopele;

}

voidFamilyTree:

:

PrintMessage（Node*root）//输出基本信息

{

if（root==NULL）

return;

else

{

cout<<"姓名：

"<;

cout<<"\t\t性别：

"<;

cout<<"\t\t配偶：

"<<

cout<<"出生地：

"<;

cout<<"\t\t生日：

"<;//;<"-"<"-"<cout