C++实现的数据结构大作业之家谱管理系统 欢迎界面：

主菜单:

其他一些运行结果不在一一列举，一面篇幅过长。

这个家谱管理系统，支持键盘操作，所有的操作都可以用键盘完成，如选择功能、退出等。代码的实现使用的是c++11标准，与旧标准或有不同。

类的头文件：

#include #include using std::string; using std::ostream; using std::istream; struct BirthDay{ //生日结构变量 int year=0; int month=0; int day=0; }; class Member{ friend class FamilySystem; friend ostream &operator<<(ostream &out, const Member &m);//输出成员信息到控制台 friend istream &operator>>(istream &in, Member &m);//从文件中读入成员信息 public: Member()=default;//使用默认合成构造函数 void setE();//通过控制台输入给成员赋值 ~Member() = default;//使用默认合成析构函数 Member* pson=nullptr;//指向儿子的指针 Member* pbro = nullptr;//指向兄弟的指针 private: //成员的各种数据 string name=\未知\; string birthPlace = \未知\; BirthDay birthDay; string sex = \未知\; float height=0; int age=0; string education = \未知\; string job = \未知\; string father = \未知\; }; class FamilySystem{ public: FamilySystem() = default;//使用默认合成构造函数 ~FamilySystem(){ delete root; } bool fileInit();//从文件中读取数据 int menu();//显示菜单（功能） bool addMem();//增加成员 bool deleteMem();//删除成员 bool demandMem();//查询 bool demandAve();//查询家庭整体情况 bool modifyMem();//修改成员 bool showFamily();//展示整个家谱 bool saveFile();//保存信息到文件中，将使用两个文件，一个保存成员信息，一个保存家谱整体信息 Member* root = nullptr;//家谱数结构的根节点指针? private: int total = 0;//总人数 float aveAge=0;//平均年龄 float aveHeight=0;//平均身高 float aveMember=0;//家庭平均人数 float ratio=0;//男女比例 void calculate();//计算平均值等 Member *seek(string);//查找是否存在成员 void display(Member*, int);//先序遍历树，用于显示所有成员 }; extern string gets();//用于接收键盘的输入

类的函数及相关操作函数的实现

#include #include #include #include #include #include\ using std::cin; using std::cout; using std::endl; using std::setw; using std::vector; using std::ios; using std::ifstream; using std::ofstream; using std::istringstream; string gets(){//从控制台获取字符等信息 string s; while (int n = _getch()){ if (n == 27){ throw 27; break; } else if (n == 13){ cout << endl; break; } else if (n == 8){ s.pop_back(); cout << \; } else{ cout << char(n); s.push_back(char(n)); } } return s; } //与BirthDay相关的函数 istream &operator>>(istream &in, BirthDay &b){//从文件中读取生日的信息 in >> b.year >> b.month >> b.day; return in; } ostream &operator<<(ostream &out, BirthDay &b){ out << b.year << \ << b.month << \ << b.day; return out; } //与Member相关的函数 void Member::setE(){ try{ istringstream sin; cout << setw(20) << \请输入成员信息：\\n\ << endl << setw(20) << \姓名：\; sin.str(gets()); sin >> name; cout << endl << setw(20) << \出生地：\;

sin.str(gets()); sin.clear(); sin >> birthPlace; cout << endl << setw(20) << \生日：\; sin.str(gets()); while (true){ sin.clear(); sin >> birthDay.year >> birthDay.month >> birthDay.day; if ( !sin||birthDay.year > 2014 || birthDay.month > 12 || birthDay.day > 31){ cout << \输入错误，请重新输入:\; sin.str(gets()); } else break; } cout << endl << setw(20) << \性别:\; sin.str(gets()); sin.clear(); while (sin >> sex){ if (sex == \ || sex == \ || sex == \男\ || sex == \女\) break; else{ cout << \性别必须是male、female、男或者女，请重新输入:\; sin.str(gets()); sin.clear(); } } cout << endl << setw(20) << \身高(厘米):\; sin.str(gets()); sin.clear(); while (!(sin >> height)){ cout << \输入错误，请重新输入:\; sin.str(gets()); sin.clear(); } cout << endl << setw(20) << \年龄:\; sin.str(gets()); sin.clear(); while (!(sin >> age) || age > 300){ cout << \输入错误，请重新输入:\ << endl; sin.str(gets()); sin.clear(); } cout << endl << setw(20) << \学历:\;

sin.str(gets()); sin.clear(); sin >> education; cout << endl << setw(20) << \工作:\; sin.str(gets()); sin.clear(); sin >> job; cout << endl << setw(20) << \父亲:\; sin.str(gets()); sin.clear(); sin >> father; } catch (int ex){ throw ex; } return; } ostream &operator<<(ostream &out, const Member

&m){ out << endl << setw(25) << \该成员信息如下:\ << endl <>(istream &in, Member &m){ in >> m.name >> m.birthPlace >> m.birthDay >> m.sex >> m.height >> m.age >> m.education >> m.job >> m.father; return in; } //FamilySystem的成员函数 int FamilySystem::menu(){ cout << \; cout << \---------------------------\\n\; cout << \|\\n\; cout << \系统菜单 |\\n\; cout << \|\\n\; cout << \查询成员 |\\n\; cout << \|\\n\; cout << \查询家庭整体情况 |\\n\; cout << \|\\n\; cout << \添加成员 |\\n\; cout << \|\\n\; cout << \删除

成员 |\\n\; cout << \|\\n\; cout << \修改成员信息 |\\n\; cout << \|\\n\; cout << \显示整个家谱 |\\n\; cout << \|\\n\; cout << \按ESC退出系统 |\\n\; cout << \|\\n\; cout << \---------------------------\\n\; cout << \; int n = 0; while (1){ n = _getch(); if (n == 27) break; if (n >= 49 &&n<=54) break; cout << \请按下1、2、3、4、5、6选择或按ESC键退出!\ << endl; } return n; } bool FamilySystem::fileInit(){ ifstream infile; //打开存储成员信息的文件，读入成员信息 infile.open(\, ios::in | ios::_Nocreate); if (!infile){ return false; } vector genely;//保存这一代成员的指针 vector next;//保存下一代成员的指针 Member *temp = new Member;//临时保存输入的成员信息 root = temp;//第一个赋给root genely.push_back(root); next.push_back(root); while (infile >> *temp){ //将成员放入家族树中,成员的父亲必须是这一代的成员 for (auto i = genely.begin(); i != genely.end(); ++i){ if ((*i)->name == temp->father){ if ((*i)->pson==nullptr) (*i)->pson = temp; else{ Member *p = (*i)->pson; while (p->pbro!=nullptr) p = p->pbro; p->pbro = temp; } next.push_back(temp); temp = nullptr; break; } } //若成员的父亲不是这一代的成员，则将next赋予genely,迭进下一代 if (temp != nullptr){ genely = next;//迭进下一代 next.clear();//清空next for (auto i : genely){//将成员放入家族树中 if (i->name == temp->father){ i->pson = temp; next.push_back(temp); temp = nullptr; break; } } } //动态创建临时成员变量,用于存储输入的下一个成员的信息

temp = new Member; } infile.close();//关闭存储成员信息的文件 //若文件中没有成员信息，将root置为空 if (root->name == \未知\) root = nullptr; //打开存储家庭总体信息的文件，读入信息 infile.open(\, ios::in | ios::_Nocreate); if (!infile){ return false; } infile >> total >> aveAge >> aveHeight >> aveMember >> ratio; infile.close();//关闭文件 return true; } Member *FamilySystem::seek(string nam){ //若家谱树为空，返回空指针 if (root == nullptr) return nullptr; //若root不为空，继续查找 Member *store = nullptr;//存储返回的指针 vector genely;//存储这一代的指针 genely.push_back(root); vector next;//存储下一代的指针 for (;;){//循环查找 //在这一代中查找，若找到，跳到最后 for (auto p : genely){ if (p->name == nam){ store = p; goto End; } } //判断下一代是否为空，若为空，跳到最后 int jubge = 0; for (auto p : genely){ if (p->pson != nullptr) ++jubge; } if (jubge == 0) goto End; //找到下一代 for (auto p : genely){ Member *temp = p->pson; if (temp==nullptr) continue; else{ next.push_back(temp); while (temp->pbro != nullptr){ next.push_back(temp->pbro); temp = temp->pbro; } } } genely = next; next.clear(); } End:return store; } bool FamilySystem::addMem(){ cout << \添加成员.\\n\; Member *temp=new Member; try{ temp->setE();//输入成员信息 } catch (int){ return false; } //检查其父亲是否存在 Member *jubge = seek(temp->father); if (root == nullptr) root = temp; else if (jubge == nullptr){ cout << \家谱中没有此人父亲的信息！无法插入！\; cout << \请确认此人是否此家族中的人！\; } else { if (seek(temp->name) != nullptr){ cout << \此人已存在于家谱中！\ << endl; } else{ cout << \按ENTER确定添加并返回菜单\\n 按ESC取消添加并返回菜单\; for (;;){ int j = _getch(); if (j == 27){ delete temp; break; } if (j == 13){ if (jubge->pson == nullptr) jubge->pson = temp; else{ Member *p = jubge->pson; while (p->pbro != nullptr) p = p->pbro; p->pbro = temp; } cout << \保存成功!\\n\; break; } } } } cout << \按ESC键返回菜单\; for (;;){ if (_getch() == 27) break; } return true; } bool FamilySystem::deleteMem(){ cout << \删除成员.\\n\\n\; cout << \请输入姓名:\; string na; try{ istringstream sin(gets()); sin >> na; } catch (int){ goto end; } Member *temp = seek(na); if (temp == nullptr) cout << \家谱中没有此人！\\n\\n\; else{ if (temp->pson != nullptr){ cout << \此人有后代！若删除此人其后代将同时被删！\; cout << \按ENTER继续\\n 按ESC退出\; for (;;){ int j = _getch(); if ( j== 27) return false; if (j == 13) break; } } Member *p = seek(temp->father); if (p == nullptr) root = nullptr; else if (temp == p->pson) p->pson = nullptr; else{ while (p->pbro!=temp){ p = p->pbro; } p->pbro = nullptr; } cout << \删除成功！\\n\\n\; } cout<<\按ESC键返回菜单\; for (;;){ if (_getch() == 27) break; } end:return true; } bool FamilySystem::demandMem(){ cout << \查询成员.\\n\\n\; cout << \请输入姓名:\; string na; try{ istringstream sin(gets()); sin >> na; } catch (int){ goto end; } Member *m=seek(na); if(m!=nullptr) cout << *m; else cout << \对不起，家谱中没有此人的信息！\\n\\n\; cout << \按ESC键返回菜单\; for (;;){ if (_getch() == 27) break; } end:return true; } void FamilySystem::calculate(){ //若家谱树为空，将各总体值置零 if (root == nullptr){ total = 0; aveAge = 0; aveHeight = 0; aveMember = 0; ratio = 0; return; } //若root不为空，继续 vector genely;//存储这一代的指针 genely.push_back(root); vector next;//存储下一代的指针 int girl = 0;//女性数 int family = 0;//家庭数 total = 0; aveAge = 0; aveHeight = 0;//initialize for (;;){//循环叠加各所需总体数据 //在这一代中 for (auto p : genely){ ++total; aveAge += p->age; aveHeight += p->height; if (p->sex == \ || p->sex == \女\) ++girl; } //判断下一代是否为空，若为空，跳到最后 int jubge = 0; for (auto p : genely){ if (p->pson != nullptr){ ++jubge; ++family; } } if (jubge == 0) goto cal; //找到下一代 for (auto p : genely){ Member *temp = p->pson; if (temp == nullptr) continue; else{ next.push_back(temp); while (temp->pbro != nullptr){ next.push_back(temp->pbro); temp = temp->pbro; } } } genely = next;//迭进下一代 next.clear();//清空next } //计算最后结果 cal:total = total; aveAge /= total; aveHeight /= total; if (family == 0) family = 1; aveMember = static_cast(total) / static_cast(family); if (girl!=0) ratio = static_cast(total - girl) / static_cast(girl); else ratio = 0; //退出 return; } bool FamilySystem::demandAve(){ calculate(); cout << \查询家庭整体情况.\\n\; cout << endl << endl; cout << setw(30) << \家庭的整体情况如下：\\t\ << endl << endl << endl; cout << setw(30) << \总人数:\\t\ << total << endl << endl << endl; cout << setw(30) << \平均年龄:\\t\ << aveAge << endl << endl << endl; cout << setw(30) << \平均身高:\\t\ << aveHeight << endl << endl << endl; cout << setw(30) << \家庭平均人数:\\t\ << aveMember << endl << endl << endl; cout << setw(30) << \男女比例:\\t\ << ratio; if( ratio!=0 ) cout << \ << endl; else cout << endl; cout << \按ESC键返回菜单\; for (;;){ if (_getch() == 27) break; } return true; } bool FamilySystem::modifyMem(){ cout << \修改成员信息.\\n\\n\; cout << \请输入姓名:\; string na; try{ istringstream sin(gets()); sin >> na; } catch (int){ goto rend; } Member *temp = seek(na); if (temp == nullptr){ cout << \家谱中没有此人的信息！\\n\; goto end; } cout << \选择修改项：\\n\\n\; cout << \姓名 2.出生地点

3.生日\\n\\n\; cout << \性别 5.身高 6.年龄\\n\\n\; cout << \学历 8.工作 \\n\\n\; cout << \按ESC键退出修改\\n\\n\; for (;;){ int get = _getch(); if (get == 27) break; switch (get){ case 49: cout << \姓名原为：\ << temp->name; cout << \请输入更改：\; cin >> temp->name; if (temp->pson == nullptr) break; else{ string na = temp->name; temp=temp->pson; temp->father = na; while (temp->pbro != nullptr){ temp = temp->pbro; temp->father = na; } break; } case 50: cout << \出生地点原为：\ <<

temp->birthPlace; cout << \请输入更改：\; cin >> temp->birthDay; break; case 51: cout << \生日原为：\ << temp->birthDay; cout << \请输入更改：\; cin >> temp->birthDay; break; case 52: cout << \性别原为：\ << temp->sex; cout << \请输入更改：\; cin >> temp->sex; while (temp->sex != \&&temp->sex != \&& temp->sex != \男\&&temp->sex != \女\){ cout << \输入错误，性别必须为male、female、男或女！\\n请重新输入：\; cin >> temp->sex; } break; case 53: cout << \身高原为：\ << temp->height; cout << \请输入更改：\; cin >> temp->height; break; case 54: cout << \年龄原为：\ << temp->age; cout << \请输入更改：\; cin >> temp->age; break; case 55: cout << \学历原为：\ << temp->education; cout << \请输入更改：\; cin >> temp->education; break; case 56: cout << \工作原为：\ << temp->job; cout << \请输入更改：\; cin >> temp->job; break; default:; } cout << \修改成功！\; } end:cout<<\按ESC键返回菜单\; for (;;){ if (_getch() == 27) break; } rend:return true; } void FamilySystem::display(Member *r, int n){ string blank=\; for (int i = 0; i != n; ++i) blank += \; cout << blank<name<pson!=nullptr) display(r->pson, n + 6); if (r->pbro != nullptr) display(r->pbro, n); return; } bool FamilySystem::showFamily(){ cout << \显示整个家谱.\\n\\n\; if (root == nullptr) cout << \家谱为空！\\n\\n\; else display(root, 0); //escape cout << \按ESC键返回菜单\; for (;;){ if (_getch() == 27) break; } return true; } bool FamilySystem::saveFile(){ ofstream outfile; //打开保存家庭信息的文件，并写入信息 outfile.open(\, ios::out); if (!outfile){ return false; } calculate(); outfile << total << \ << aveAge << \ << aveHeight << \ << aveMember << \ << ratio; outfile.close(); //打开保存家庭成员信息的文件并写入信息 outfile.open(\, ios::out); if (!outfile){ return false; } vector genely;//保存一代成员的指针 genely.push_back(root); while (1){ //输出这一代成员的信息 for (auto p : genely){ if (p != nullptr){ outfile << p->name << \\ << p->birthPlace << \ \

<< p->birthDay << \ << p->sex << \ << p->height << \ << p->age << \ << p->job << \ << p->education << \ << p->father << endl; } } //计算这一代成员的儿女的人数 //若这一代都没有儿女，则退出 int jubge = 0; for (auto p : genely){ if (p != nullptr){ if (p->pson != nullptr) ++jubge; } } if (jubge == 0) break; //找到下一代的成员，即这一代的儿女 vector next; for (auto p : genely){ Member *temp=p->pson; if (temp!= nullptr){ next.push_back(temp); while (temp->pbro != nullptr){ next.push_back(temp->pbro); temp = temp->pbro; } } } genely = next;//迭进下一代 next.clear(); } return true; }

主函数及欢迎界面的实现 #include #include\ using std::cout; using std::endl; using std::flush; int main(){ //显示系统欢迎界面 void welcome(); system(\);//将系统背景颜色置为黑色，前景暗绿色 welcome(); //画面停留3秒 const time_t start = time(0); while (1){ time_t current = time(0); if (current - start == 3) break; } FamilySystem genealogy;//程序唯一的一个家谱对象 //从文件中读取出家庭成员的信息，若读取不成功，则强制退出程序 if (!genealogy.fileInit()){ system(\); //输出错误信息 for (int i = 0; i != 10; ++i) cout << \; string str = \; cout <

genealogy.showFamily(); break;//选择菜单项6 default: ; } } //保存信息到文件中，若发生错误，则当前所做修改不保存并强制退出程序 if (!genealogy.saveFile()){ system(\); //输出错误信息 for (int i = 0; i != 12; ++i) cout << \; cout << \保存文件时发生错误，所有工作将丢失！\\n即将强制退出···\<

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