医药系统

article/2025/8/21 1:45:51

3.1、设计任务与目标
3.1.1

分析论证：设计一系统，实现医药公司定期对销售各药品的记录进行统计，可按药品的编号、单价、销售量或销售额做出排名。

3.1.2目的意义：在本设计中，首先从数据文件中读出各药品的信息记录，存储在顺序表中。各药品的信息包括：药品编号、药名、药品单价、销出数量、销售额。药品编号共4位，采用字母和数字混合编号，如：A125，前一位为大写字母，后三位为数字，按药品编号进行排序时，可采用基数排序法。对各药品的单价、销售量或销售额进行排序时，可采用多种排序方法，如直接插入排序、冒泡排序、快速排序，直接选择排序等方法。在本设计中，对单价的排序采用冒泡排序法，对销售量的排序采用快速排序法，对销售额的排序采用堆排序法。
3.1.3达到目标：
（1）设计外部储存药品信息文件txt
（2）建立顺序表
（3）结合多种排序方法
3.2、数据结构和算法说明
3.2.1总体设计与分析和设计：
（1）要设计一个txt文档，把各个药品详细信息储存进去。
（2）代码中需要设计一个顺序表，用来储存外部文件拷贝进来的药品信息。
（3）采用多种排序方法，题目规定，对单价的排序采用冒泡排序法，对销售量的排序采用快速排序法，对销售额的排序采用堆排序法。

3.2.2采用的数据结构：
（1）多种排序方法：对单价的排序采用冒泡排序法。
冒泡排序
冒泡的基本思想是：
两个数比较大小，较大的数下沉，较小的数冒起来。
趟数
1 21 32 43 98 54 45 23 4 66 9
2 21 32 43 54 45 23 4 66 9 98
3 21 32 43 54 45 23 4 9 66 98
4 21 32 43 45 23 4 9 54 66 98
5 21 32 43 23 4 9 45 54 66 98
6 21 32 23 4 9 43 45 54 66 98
7 21 23 4 9 32 43 45 54 66 98
8 21 4 9 23 32 43 45 54 66 98
9 4 9 21 23 32 43 45 54 66 98
总结：
1．比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。
2.对每一对相邻元素作同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。这步做完后，最后的元素会是最大的数。
3.针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。
4.持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较。
（2）对销售量的排序采用快速排序法。
快速排序
快速排序的基本思想是：
先从数列中取出一个数作为基准数;分区过程，将比这个数大的数全放到它的右边，小于或等于它的数全放到它的左边;再对左右区间重复第二步，直到各区间只有一个数
概括来说为 挖坑填数+分治法
下面随机选取数字举例来进行说明，主要有三个参数，low为区间的开始地址，high为区间的结束地址，X为当前的开始的值
第一步，选取第一个值划分，low=0,high=9,X=21
在这里插入图片描述
总结：
1．low =L; high= R; 将基准数挖出形成第一个坑a[low]。
2．High-–由后向前找比它小的数，找到后挖出此数填前一个坑a[low]中。
3．low++由前向后找比它大的数，找到后也挖出此数填到前一个坑a[high]中。
4． 再重复执行2，3二步，直到low==high，将基准数填入a[low]中。
（3）对销售额的排序采用堆排序法。
堆排序
堆排序的基本思想是：
1.将长度为n的待排序的数组进行堆有序化构造成一个大顶堆
2.将根节点与尾节点交换并输出此时的尾节点
3.将剩余的n -1个节点重新进行堆有序化
4.重复步骤2，步骤3直至构造成一个有序序列
假设待排序数组为[20,50,10,30,70,20,80]
构造堆
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

总结：
在构造有序堆时，我们开始只需要扫描一半的元素（n/2-1 ~ 0）即可，为什么?
因为(n/2-1)~0的节点才有子节点，如图1，n=8,(n/2-1) = 3 即3 2 1 0这个四个节点才有子节点
3.2.3算法思想：
先定义好储存药品信息的顺序表（sequnenlist）
，在从外部文件drug.txt中导入药品清单，其中txt中要设置好间隔及行数
还有题目要求：采用字母和数字混合编号，如：A125。然后建立输出函数show（），读文件函数read（），写文件函数write()。
最后结合各种排序方法进行调用。在快速排序法中，定义函数partition（），在销售量那部分进行快排。在冒号排序法中，定义函数bubbling_sort()和交换函数swap（），两者结合用作单价排序。在堆排序法中，定义函数heapadjust（），head_sort（）用作销售额排序。

3.2.4遇到的问题：
（1）在外部文件txt中，一开始设计的行列没有对齐，结果不能读取出来。
（2）在冒号排序法中，一开始直接赋值，需要借助另一个变量进行赋值。3.2.5解决方法
（1）规定外部文件txt的格式，设置好行数和列数，具体格式。
（2）冒号排序法中，定义好另一个变量，利用它来进行交换。
3.3、全部源程序清单
代码清单及主要注释：
源文件下的main.cpp如下：

#define MAXSIZE 100  
int N = 0;
typedef struct node   /*药品信息的元素定义*/
{string num;       /*药品编号*/string name;      /*药品名称*/float price;      /*药品单价*/int count;       /*销售数量*/float sale;       /*本药品销售额*/
}Datatype;
typedef struct        /*存储药品信息的顺序表的定义*/
{Datatype r[MAXSIZE + 1];int length;
}Sequnenlist;
Sequnenlist *l = new Sequnenlist;
int line()
{//获取文件中的药品种数  int len = 0;string str;ifstream file1("drug.txt");while (file1){getline(file1, str);//每次读取一行  if (str.length()>4) //长度4是随便写的，代表本行有数据  len++; //记录药品种类数  }return len;
}
void show()
{//输出  cout << "====序号=====编号=====名称=====单价=====销售量=====销售额====" << endl;for (int i = 1; i <= N; i++)cout << "    [" << i << "]   "<< setw(7) << l->r[i].num<< setw(10) << l->r[i].name<< setw(8) << l->r[i].price<< setw(9) << l->r[i].count<< setw(12) << l->r[i].sale<< endl;
}
void read()
{//读文件  ifstream ofile;string nu;string na;float pr;int co;float sa;ofile.open("drug.txt", ios::in);if (ofile.is_open()){for (int i = 1; i <= N; i++){ofile >> nu >> na >> pr >> co >> sa;l->r[i].num = nu;l->r[i].name = na;l->r[i].price = pr;l->r[i].count = co;l->r[i].sale = sa;if (i == N){cout << "文件导入成功。=^_^=" << endl;cout << "药品种类数：" << i << endl;show();}}}elsecout << "文件打开失败" << endl;
}
void write()
{//写文件  ofstream ifile("drug_1.txt");for (int i = 1; i <= N; i++){ifile << l->r[i].num << "   "<< l->r[i].name << "   "<< l->r[i].price << "   "<< l->r[i].count << "   "<< l->r[i].sale << endl;}show();cout << "药品全部导出到文件 “drug_1.txt”" << endl;
}
int Partition(int low, int high)//快排
{//一趟比较，返回枢纽所在位置  l->r[0] = l->r[low];//将枢纽key暂存在r[0]  int pivotkey = l->r[0].count;while (low<high){while (low<high&&l->r[high].count >= pivotkey)--high;l->r[low] = l->r[high];//将比枢纽小的移到低端  while (low<high&&l->r[low].count <= pivotkey)++low;l->r[high] = l->r[low];//将比枢纽大的移到高端  }l->r[low] = l->r[0];return low;//返回枢纽位置  
}
void QSort(int low, int high)
{if (low<high){int pivotloc = Partition(low, high);//将序列一分为二QSort(low, pivotloc - 1);//对低子表进行递归排序QSort(pivotloc + 1, high);//对高子表进行递归排序}
}
void quick_sort()
{//销售量快排  cout << "按销售量从小到大(快排):" << endl << endl;QSort(1, l->length);//书上276 对顺序表整体排序show();
}
void Swap(int i, int j)
{//交换第i和第j个药品  l->r[MAXSIZE].count = l->r[i].count;l->r[MAXSIZE].name = l->r[i].name;l->r[MAXSIZE].num = l->r[i].num;l->r[MAXSIZE].price = l->r[i].price;l->r[MAXSIZE].sale = l->r[i].sale;l->r[i].count = l->r[j].count;l->r[i].name = l->r[j].name;l->r[i].num = l->r[j].num;l->r[i].price = l->r[j].price;l->r[i].sale = l->r[j].sale;l->r[j].count = l->r[MAXSIZE].count;l->r[j].name = l->r[MAXSIZE].name;l->r[j].num = l->r[MAXSIZE].num;l->r[j].price = l->r[MAXSIZE].price;l->r[j].sale = l->r[MAXSIZE].sale;
}
void bubbling_sort()
{//单价排序冒泡排序法  cout << "按单价从小到大(冒泡排序)：" << endl << endl;for (int i = 1; i <= N - 1; i++)//从第一个开始相邻的两个比较  价格从小到大排序for (int j = i + 1; j <= N; j++)if (l->r[i].price>l->r[j].price)Swap(i, j);show();
}
void HeapAdjust(int s, int m)
{//堆排序筛选算法  Datatype rc;rc.count = l->r[s].count;rc.name = l->r[s].name;rc.num = l->r[s].num;rc.price = l->r[s].price;rc.sale = l->r[s].sale;for (int j = 2 * s; j <= m; j *= 2){//沿key较大的孩子节点向下筛选  if ((j<m) && l->r[j].sale<l->r[j + 1].sale) ++j;//j为key较大的记录的下标  if (rc.sale >= l->r[j].sale) break;//rc应插入在位置s上  l->r[s].count = l->r[j].count;l->r[s].name = l->r[j].name;l->r[s].num = l->r[j].num;l->r[s].price = l->r[j].price;l->r[s].sale = l->r[j].sale;s = j;}l->r[s].count = rc.count;l->r[s].name = rc.name;l->r[s].num = rc.num;l->r[s].price = rc.price;l->r[s].sale = rc.sale;
}
void Heap_sort()
{//销售额的排序堆排序法  cout << "按销售额从小到大(堆排序)：" << endl << endl;for (int i = l->length / 2; i >= 1; i--)HeapAdjust(i, l->length);for (int i = l->length; i>1; i--){Swap(1, i);//将堆顶记录和当前未经排序子序列中  //的最后一个记录交换  HeapAdjust(1, i - 1);//将l->r[1~i-1]重新调整为大顶堆  }show();
}
void menu()
{//菜单  cout << endl;cout << "                       药品信息管理系统               " << endl;cout << "           ◇                                      ◇" << endl;cout << "                       1、导入药品信息               " << endl;cout << "           ◇          2、导出药品信息             ◇" << endl;cout << "                       3、单价排序                   " << endl;cout << "           ◇          4、销售额排序               ◇" << endl;cout << "                       5、销售量排序                 " << endl;cout << "           ◇          6、退出管理系统             ◇" << endl;cout << endl << endl << "请选择功能：";
}
void exit()
{//退出  cout << endl;cout << "           ◆-------◆---------◆---------◆-------◆" << endl;cout << endl;cout << "           ◇           感谢您的使用！=^_^=        ◇" << endl;cout << endl;cout << "           ◆-------◆---------◆---------◆-------◆" << endl;cout << endl;
}
int main()
{int n;system("color 37");l->length = N = line() - 1;while (1){system("cls");menu();cin >> n;switch (n){case 1:{system("cls");read();system("pause");break;}case 2:{system("cls");write();system("pause");break;}case 3:{system("cls");bubbling_sort();system("pause");break;}case 4:{system("cls");Heap_sort();system("pause");break;}case 5:{system("cls");quick_sort();system("pause");break;}case 6:{system("cls");exit();return 0;}default:{cin.clear();cin.sync();cout << "输入有误，请重新输入！" << endl;system("pause");break;}}}return 0;
}

3.4、程序运行、测试与分析
运行结果：

在这里插入图片描述


http://chatgpt.dhexx.cn/article/ci4fcqrf.shtml

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