航班信息查询和检索系统-数据结构课程设计

红太狼 2022-07-21 00:04 206阅读 0赞

问题及代码：

设计并实现一个航班信息查询和检索系统。要求：对飞机航班信息进行排序和查找，可按照航班号、起点站、到达站、起飞时间和到达时间等信息进行查询。航班信息表的样式如下：

其中航班号一项的格式为：前两个大写字母表示航空公司的名称，后4位为航班编号，例如：CA1544，CA表示航空公司的名称，1544为航班编号。

/*
 *版权所有：Copyright (c)2015,烟台大学计算机与控制工程学院
 *All rights reserved.
 *
 *文件名称：Flight.cpp
 *文件标识：无
 *内容摘要：该代码用于获取满足后缀要求的第一个文件
 *其他说明：无
 *当前版本：V1.0
 *作 者：单昕昕
 *完成日期：2016年6月22日
 *
 *修改记录：
 *修改日期：无。
 *版本号：
 *修改人：单昕昕
 *修改内容：
 */
 #include <iostream>
 #include <cstring>
 #include <cstdio>
 #include <fstream>//操作文件必写
 #include <cstdlib>
 using namespace std;
 
 const int MAXN=10000;
 const int p=23;
 const string NULLKEY="NULLKEY";//定义空关键字值
 const string DELKEY="DELKEY";//定义被删关键字值
 string x[MAXN];//输入时的航班号
 int hashlen=0;//哈希表长度
 ifstream infile("read.txt",ios::in);
 
 typedef struct
 {
 string departure;//起点站
 string terminal;//终点站
 string schedule;//班期
 string start;//起飞时间
 string arrival;//到达时间
 string type;//机型
 double price;//票价
 } Info;//说明信息类型
 
 typedef struct
 {
 string number;//航班号
 Info data;//说明信息
 int cnt;//探查次数
 } Hash;//哈希表类型
 Hash ha[MAXN];//定义一个哈希表
 
 int Work();//功能选择表单
 int GetNum(string k);//取出航班号中的数值部分
 int Search(string key);//在哈希表中查找航班号
 int Delete(string str);//删除指定的航班信息
 void Insert1(string key);//自动插入航班信息
 void Insert2(string key);//手动插入航班信息
 void Create1();//文件自动读取
 void Create2();//键盘手动输入
 void Number(string key);//查询航班号
 void Departure(string key);//查询起点站
 void Terminal(string key);//查询到达站
 void Start(string key);//查询起飞时间
 void Arrival(string key);//查询到达时间
 void FileOutput(int adr);//航班信息存入文件
 void Output(int adr);//航班信息在屏幕上显示
 void Input(int adr);//手动输入航班信息
 
 /*
 *函数名称：Work
 *功能描述：航班信息查询和检索系统的选择功能菜单
 *输入参数：无
 *输出参数：无
 *返回值：无
 *其他说明：无
 */
 int Work()
 {
 while(1)
 {
 cout<<endl;//表单格式
 cout<<"\t"<<"\t"<<"\t"<<"*********欢迎使用航班信息查询和检索系统*********"<<endl;
 cout<<"\t"<<"\t"<<"\t"<<"\t"<<"①读入数据"<<"\t"<<"②删除数据"<<"\n";
 cout<<"\t"<<"\t"<<"\t"<<"\t"<<"③航班号"<<"\t"<<"④起点站"<<"\n";
 cout<<"\t"<<"\t"<<"\t"<<"\t"<<"⑤到达站"<<"\t"<<"⑥起飞时间"<<"\n";
 cout<<"\t"<<"\t"<<"\t"<<"\t"<<"⑦到达时间"<<"\t"<<"⑧退出系统"<<"\n";
 cout<<"\t"<<"\t"<<"\t"<<"************************************************"<<endl;
 cout<<endl;
 cout<<"请选择将要使用的功能(序号):";
 int t;//序号
 string temp;//航班号
 cin>>t;
 switch (t)
 {
 case 1://①读入数据
 {
 cout<<"请选择读取方式(1:自动读取/2:手动录入):";
 int choose;//选择读取方式
 cin>>choose;
 if(choose==1)
 Create1();//1:自动读取
 else if(choose==2)
 Create2();//2:手动录入
 else
 cout<<"序号错误！请查证后重新输入！"<<endl;
 cout<<"信息录入成功！"<<endl;
 break;
 }
 case 2://②删除数据
 {
 cout<<"请输入要删除的航班号及其所有信息:";
 string str;
 cin>>str;
 Delete(str);
 cout<<"删除成功！"<<endl;
 break;
 }
 case 3://③航班号
 {
 cout<<"请输入航班号:";
 cin>>temp;
 Number(temp);
 break;
 break;
 }
 case 4://④起点站
 {
 cout<<"请输入起点站:";
 cin>>temp;
 Departure(temp);
 break;
 }
 case 5://⑤到达站
 {
 cout<<"请输入终点站:";
 cin>>temp;
 Terminal(temp);
 break;
 }
 case 6://⑥起飞时间
 {
 cout<<"请输入起飞时间:";
 cin>>temp;
 Start(temp);
 break;
 }
 case 7://⑦到达时间
 {
 cout<<"请输入到达时间:";
 cin>>temp;
 Arrival(temp);
 break;
 }
 case 8://⑧退出系统
 {
 cout<<"程序结束！处理完毕，请打开文件查看结果！"<<endl;
 return 0;
 break;
 }
 default://输入的序号不在1~8之间的范围内
 {
 cout<<"序号错误！请查证后重新输入！"<<endl;
 break;
 }
 }
 }
 return 0;
 }
 
 /*
 *函数名称：GetNum
 *功能描述：取出航班号的数值部分
 *输入参数：k-航班号
 *输出参数：无
 *返回值：getnum-返回航班编号
 *其他说明：无
 */
 int GetNum(string k)
 {
 int getnum=0,temp=1000;
 getnum=(int(k[0])*10000000+int(k[1])*100000);
 for(int i=2; k[i]!='\0'; ++i)//略掉表示航空公司的名称的前两个大写字母
 {
 getnum+=(int(k[i]-'0')*temp);
 temp/=10;
 }
 return getnum;//返回航班编号
 }
 
 /*
 *函数名称：Search
 *功能描述：在哈希表中查找航班号
 *输入参数：key-航班号
 *输出参数：无
 *返回值：0/-1-表示是/否查找成功
 *其他说明：无
 */
 int Search(string key)
 {
 int i,adr;
 int k=GetNum(key);
 adr=k%p;
 while(ha[adr].number!=NULLKEY&&ha[adr].number!=key)
 {
 ++i;
 adr=(adr+1)%MAXN;//采用线性探查法找下一个地址
 }
 if(ha[adr].number==key)
 return adr;//查找成功
 else
 return -1;//查找失败
 }
 
 /*
 *函数名称：Delete
 *功能描述：在哈希表中删除指定的航班信息
 *输入参数：key-航班号
 *输出参数：hashlen-哈希表元素个数,ha[adr].number-标记是否被删除
 *返回值：0/-1-表示是/否查找成功
 *其他说明：无
 */
 int Delete(string key)
 {
 int adr;
 adr=Search(key);//在哈希表中找到该关键字
 if(adr!=-1)
 {
 ha[adr].number=DELKEY;
 --hashlen;//哈希表元素个数减一
 return 1;
 }
 else//在哈希表中未找到该关键字
 return 0;
 }
 
 /*
 *函数名称：Insert1
 *功能描述：在哈希表中自动插入航班信息
 *输入参数：key-航班号
 *输出参数：hashlen-哈希表元素个数,ha[adr].number-关键字,ha[adr].cnt-探查次数
 *返回值：无
 *其他说明：无
 */
 void Insert1(string key)
 {
 int i,adr;
 int k=GetNum(key);//取出数值部分
 adr=k%p;
 if(ha[adr].number==NULLKEY||ha[adr].number==DELKEY)
 {
 ha[adr].number=key;//直接放入哈希表中
 ha[adr].cnt=1;
 infile>>ha[adr].data.departure>>ha[adr].data.terminal>>ha[adr].data.schedule;
 infile>>ha[adr].data.start>>ha[adr].data.arrival>>ha[adr].data.type>>ha[adr].data.price;
 }
 else//发生冲突时采用线性探查法解决冲突
 {
 i=1;//元素i为插入时发生冲突的次数
 while(ha[adr].number!=NULLKEY&&ha[adr].number!=DELKEY)
 {
 adr=(adr+1)%p;
 ++i;
 }
 ha[adr].number=key;
 ha[adr].cnt=i;
 infile>>ha[adr].data.departure>>ha[adr].data.terminal>>ha[adr].data.schedule;
 infile>>ha[adr].data.start>>ha[adr].data.arrival>>ha[adr].data.type>>ha[adr].data.price;
 }
 ++hashlen;//哈希表的元素个数加一
 }
 
 /*
 *函数名称：Insert2
 *功能描述：在哈希表中由文件手动插入航班信息
 *输入参数：key-航班号
 *输出参数：hashlen-哈希表元素个数,ha[adr].number-关键字,ha[adr].cnt-探查次数
 *返回值：无
 *其他说明：无
 */
 void Insert2(string key)
 {
 int i,adr;
 int k=GetNum(key);
 adr=k%p;
 if(ha[adr].number==NULLKEY||ha[adr].number==DELKEY)
 {
 ha[adr].number=key;
 ha[adr].cnt=1;
 Input(adr);//手动输入剩下信息
 }
 else
 {
 i=1;
 while(ha[adr].number!=NULLKEY&&ha[adr].number!=DELKEY)
 {
 adr=(adr+1)%p;
 ++i;
 }
 ha[adr].number=key;
 ha[adr].cnt=i;
 Input(adr);//手动输入剩下信息
 }
 ++hashlen;
 }
 
 /*
 *函数名称：Create1
 *功能描述：在哈希表中自动插入航班关键字信息
 *输入参数：key-航班号
 *输出参数：ha[adr].number-关键字全部初始化为NULLKEY,ha[adr].cnt-探查次数全部初始化为0
 *返回值：无
 *其他说明：无
 */
 void Create1()
 {
 int i;
 for(i=0; i<MAXN; ++i)//初始化
 {
 ha[i].number=NULLKEY;
 ha[i].cnt=0;
 }
 cout<<"航班信息读取中…请稍后…"<<endl;//提示信息
 for(i=0;; ++i)
 {
 if(!infile)//测试文件打开操作是否成功
 {
 cerr<<"open error!"<<endl;
 exit(1); //打开不成功，则提示后退出
 }
 infile>>x[i];//从文件中读取
 string s=x[i];
 if(s=="00")
 break;//读入00时结束读取
 else
 Insert1(x[i]);//将关键字插入哈希表
 }
 infile.close();//读入完毕一定要关闭文件
 }
 
 /*
 *函数名称：Create2
 *功能描述：在哈希表中手动插入航班关键字信息
 *输入参数：key-航班号
 *输出参数：ha[adr].number-关键字全部初始化为NULLKEY,ha[adr].cnt-探查次数全部初始化为0
 *返回值：无
 *其他说明：无
 */
 void Create2()
 {
 int i;
 for(i=0; i<MAXN; ++i)
 {
 ha[i].number=NULLKEY;
 ha[i].cnt=0;
 }
 cout<<"请输入航班信息(输入00时录入结束)"<<endl;
 for(i=0;; ++i)
 {
 cin>>x[i];//从键盘手动输入关键字
 string s=x[i];
 if(s=="00") break;
 else Insert2(x[i]);
 }
 }
 
 /*
 *函数名称：Number
 *功能描述：在哈希表中查询航班号
 *输入参数：key-航班号
 *输出参数：ha[adr].number-航班号,ha[adr].data.departure-起点站,ha[adr].data.terminal-到达站,ha[adr].data.schedule-班期,
 ha[adr].data.start-起飞时间,ha[adr].data.arrival-到达时间,ha[adr].data.type-机型,ha[adr].data.price-票价
 *返回值：无
 *其他说明：无
 */
 void Number(string key)
 {
 int i,adr;
 int k=GetNum(key);
 adr=k%p;
 while(ha[adr].number!=NULLKEY&&ha[adr].number!=key)//哈希查找
 {
 ++i;
 adr=(adr+1)%MAXN;
 }
 if(ha[adr].number==key&&ha[adr].number!=DELKEY)
 {
 Output(adr);//在屏幕上显示
 FileOutput(adr);//存入文件
 }
 else
 cout<<"对不起，查无此航班！"<<endl;
 }
 
 /*
 *函数名称：Departure
 *功能描述：在哈希表中查询起点站
 *输入参数：key-起点站
 *输出参数：ha[adr].number-航班号,ha[adr].data.departure-起点站,ha[adr].data.terminal-到达站,ha[adr].data.schedule-班期,
 ha[adr].data.start-起飞时间,ha[adr].data.arrival-到达时间,ha[adr].data.type-机型,ha[adr].data.price-票价
 *返回值：无
 *其他说明：无
 */
 void Departure(string key)//起点站
 {
 int i,flag=0;
 for(i=0; i<MAXN; ++i)//顺序查找
 {
 if(flag) break;
 else if(ha[i].data.departure==key)
 {
 Output(i);
 FileOutput(i);
 flag=1;//标记是否查询到相关信息
 }
 }
 if(!flag)
 cout<<"对不起，查无此航班！"<<endl;
 }
 
 /*
 *函数名称：Terminal
 *功能描述：在哈希表中查询终点站
 *输入参数：key-终点站
 *输出参数：ha[adr].number-航班号,ha[adr].data.departure-起点站,ha[adr].data.terminal-到达站,ha[adr].data.schedule-班期,
 ha[adr].data.start-起飞时间,ha[adr].data.arrival-到达时间,ha[adr].data.type-机型,ha[adr].data.price-票价
 *返回值：无
 *其他说明：无
 */
 void Terminal(string key)//终点站
 {
 int i,flag=0;
 for(i=0; i<MAXN; ++i)
 {
 if(flag)
 break;
 else if(ha[i].data.terminal==key)
 {
 Output(i);
 FileOutput(i);
 flag=1;
 }
 }
 if(!flag)
 cout<<"对不起，查无此航班！"<<endl;
 }
 
 /*
 *函数名称：Start
 *功能描述：在哈希表中查询起飞时间
 *输入参数：key-起飞时间
 *输出参数：ha[adr].number-航班号,ha[adr].data.departure-起点站,ha[adr].data.terminal-到达站,ha[adr].data.schedule-班期,
 ha[adr].data.start-起飞时间,ha[adr].data.arrival-到达时间,ha[adr].data.type-机型,ha[adr].data.price-票价
 *返回值：无
 *其他说明：无
 */
 void Start(string key)
 {
 int i,flag=0;
 for(i=0; i<MAXN; ++i)
 {
 if(flag) break;
 else if(ha[i].data.start==key)
 {
 Output(i);
 FileOutput(i);
 flag=1;
 }
 }
 if(!flag)
 cout<<"对不起，查无此航班！"<<endl;
 }
 
 /*
 *函数名称：Arrival
 *功能描述：在哈希表中查询到达时间
 *输入参数：key-到达时间
 *输出参数：ha[adr].number-航班号,ha[adr].data.departure-起点站,ha[adr].data.terminal-到达站,ha[adr].data.schedule-班期,
 ha[adr].data.start-起飞时间,ha[adr].data.arrival-到达时间,ha[adr].data.type-机型,ha[adr].data.price-票价
 *返回值：无
 *其他说明：无
 */
 void Arrival(string key)
 {
 int i,flag=0;
 for(i=0; i<MAXN; ++i)
 {
 if(flag) break;
 else if(ha[i].data.arrival==key)
 {
 Output(i);
 FileOutput(i);
 flag=1;
 }
 }
 if(!flag)
 cout<<"对不起，查无此航班！"<<endl;
 }
 
 /*
 *函数名称：FileOutput
 *功能描述：航班信息存入文件
 *输入参数：哈希表中的位置
 *输出参数：ha[adr].number-航班号,ha[adr].data.departure-起点站,ha[adr].data.terminal-到达站,ha[adr].data.schedule-班期,
 ha[adr].data.start-起飞时间,ha[adr].data.arrival-到达时间,ha[adr].data.type-机型,ha[adr].data.price-票价
 *返回值：无
 *其他说明：无
 */
 void FileOutput(int adr)
 {
 ofstream outfile("search.dat",ios::app);//追加方式写入文件
 if(!outfile)//测试文件打开操作是否成功
 {
 cerr<<"open error!"<<endl;
 exit(1);//打开不成功，则提示后退出
 }
 outfile<<"航班号"<<"\t"<<"起点站"<<"\t"<<"到达站"<<"\t"<<"班期"<<"\t"<<"\t"<<"起飞时间"<<"\t";
 outfile<<"到达时间"<<"\t"<<"机型"<<"\t"<<"票价"<<"\n";
 outfile<<ha[adr].number<<"\t"<<ha[adr].data.departure<<"\t"<<ha[adr].data.terminal<<"\t"<<ha[adr].data.schedule<<"\t"<<"\t";
 outfile<<ha[adr].data.start<<"\t"<<"\t"<<ha[adr].data.arrival<<"\t"<<"\t"<<ha[adr].data.type<<"\t"<<ha[adr].data.price<<"\n";
 outfile.close();//关闭文件。用完了必须关闭，否则会丢失数据
 }
 
 /*
 *函数名称：Output
 *功能描述：航班信息在屏幕上显示
 *输入参数：哈希表中的位置
 *输出参数：ha[adr].number-航班号,ha[adr].data.departure-起点站,ha[adr].data.terminal-到达站,ha[adr].data.schedule-班期,
 ha[adr].data.start-起飞时间,ha[adr].data.arrival-到达时间,ha[adr].data.type-机型,ha[adr].data.price-票价
 *返回值：无
 *其他说明：无
 */
 void Output(int adr)
 {
 cout<<"航班号"<<"\t"<<"起点站"<<"\t"<<"到达站"<<"\t"<<"班期"<<"\t"<<"\t"<<"起飞时间"<<"\t";
 cout<<"到达时间"<<"\t"<<"机型"<<"\t"<<"票价"<<"\n";
 cout<<ha[adr].number<<"\t"<<ha[adr].data.departure<<"\t"<<ha[adr].data.terminal<<"\t"<<ha[adr].data.schedule<<"\t"<<"\t";
 cout<<ha[adr].data.start<<"\t"<<"\t"<<ha[adr].data.arrival<<"\t"<<"\t"<<ha[adr].data.type<<"\t"<<ha[adr].data.price<<"\n";
 }
 
 /*
 *函数名称：Input
 *功能描述：手动输入航班信息
 *输入参数：哈希表中的位置
 *输出参数：ha[adr].number-航班号,ha[adr].data.departure-起点站,ha[adr].data.terminal-到达站,ha[adr].data.schedule-班期,
 ha[adr].data.start-起飞时间,ha[adr].data.arrival-到达时间,ha[adr].data.type-机型,ha[adr].data.price-票价
 *返回值：无
 *其他说明：无
 */
 void Input(int adr)
 {
 cin>>ha[adr].data.departure>>ha[adr].data.terminal>>ha[adr].data.schedule;
 cin>>ha[adr].data.start>>ha[adr].data.arrival>>ha[adr].data.type>>ha[adr].data.price;
 }
 
 int main()
 {
 Work();
 return 0;
 }

运行结果：

![20160710074619360][]

![20160710074626209][]

代码设计简述：

（详见代码注释）

根据航班号使用哈希表存储，关键字是被转成数值的航班号；

航班号使用线性探查法解决冲突；其他查询使用顺序查找。

[20160710074619360]: /images/20220720/f7d21bb48e3d4c749a531327deb6f2b5.png
[20160710074626209]: /images/20220720/01dc8cc3042045d8a6de4dc406b07d32.png