数据结构实验2：通讯录管理

一、问题描述

采用线性链表方式编程序管理通讯录。通过键入数字选择增加、删除、修改联系人信息等功能。

二、实验目的

进一步理解和掌握基本抽象数据类型的逻辑结构、存储结构和操作实现算法，掌握线性表的链式存储结构。

三、实验内容及要求

1、用单链表作存储结构，定义链表结点，构造通讯录数据结构。
2、实现通讯录链表的创建、遍历、输出、清空、销毁、求表长，以及联系人信息的插入、删除、修改、查找等操作。

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四、数据结构设计及算法原理

重点描述数据结构定义、变量定义、运算过程或流程图等。

1. 数据结构定义

系统中使用了以下数据结构定义：

struct ContactNode
{
   
    std::string name;
    int age;
    std::string sex;
    std::string tele;
};

这个结构用于表示每个联系人的基本信息。

数据结构定义

通讯录管理系统使用了一个自定义的数据结构 ContactNode，该结构包括了姓名、年龄、性别和电话号码等信息。这些信息被组织成一个联系人节点，方便存储和管理。

变量定义

主要的变量是链表 con，它是std::list<ContactNode>类型的，用于存储联系人信息。链表的优势在于可以方便地插入和删除节点，适合通讯录这种需要频繁增删操作的场景。

添加联系人

在 AddContact() 函数中，用户可以输入姓名、年龄、性别和电话号码，这些信息将被组成一个新的 ContactNode 节点，并添加到链表中。

显示联系人信息

ShowContact() 函数用于遍历链表并打印每个联系人的信息，以表格形式展示在屏幕上，方便用户查看。

删除联系人

DelContact() 函数首先接受用户输入的联系人姓名，然后遍历链表查找匹配的联系人节点并删除。如果联系人不存在，系统会给出相应提示。

查找联系人

SearchContact() 函数允许用户输入联系人姓名，然后在链表中查找匹配的联系人节点并显示其信息。如果联系人不存在，系统会给出相应提示。

修改联系人信息

ModifyContact() 函数允许用户输入联系人姓名，然后查找匹配的联系人节点并允许用户修改其信息，包括姓名、年龄、性别和电话号码。

2. 变量定义

主要的变量定义在Contact类中，包括了一个链表 con，用于存储联系人信息。

std::list<ContactNode> con;

3. 运算过程

系统包括以下主要运算过程：

• AddContact(): 用于添加联系人信息。
• ShowContact(): 用于显示所有联系人信息。
• DelContact(): 用于删除指定联系人。
• SearchContact(): 用于查找指定联系人。
• ModifyContact(): 用于修改指定联系人的信息。

五、测试数据及结果分析

至少2组以上测试数据，输入及输出结果，并分析结果。

为了验证系统的功能和正确性，我们进行了多组测试。以下是两组测试数据及结果分析：

测试数据1

输入：

• 添加联系人 “Alice”，年龄 25，性别 “女”，电话号码 “1234567890”
• 添加联系人 “Bob”，年龄 30，性别 “男”，电话号码 “9876543210”
• 显示所有联系人
• 查找联系人 “Alice”
• 删除联系人 “Bob”
• 显示所有联系人

结果：

添加成功

添加成功

---------------------------------------------------
| 序号   | 姓名       | 年龄  | 性别   | 电话          |
---------------------------------------------------
| 1    | Alice     | 25  | 女    | 1234567890   |
| 2    | Bob       | 30  | 男    | 9876543210   |
---------------------------------------------------

姓名       年龄    性别    电话          
Alice     25      女      1234567890    
Bob       30      男      9876543210    

要查找人的名字:>Alice
姓名       年龄    性别    电话          
Alice     25      女      1234567890    

删除成功

---------------------------------------------------
| 序号   | 姓名       | 年龄  | 性别   | 电话          |
---------------------------------------------------
| 1    | Alice     | 25  | 女    | 1234567890   |
---------------------------------------------------

测试数据2

输入：

• 添加联系人 “Charlie”，年龄 22，性别 “男”，电话号码 “1111111111”
• 添加联系人 “David”，年龄 35，性别 “男”，电话号码 “2222222222”
• 显示所有联系人
• 查找联系人 “Eve”
• 修改联系人 “Charlie” 的信息（年龄改为 23，电话号码改为 “3333333333”）
• 显示所有联系人

结果：

添加成功

添加成功

---------------------------------------------------
| 序号   | 姓名       | 年龄  | 性别   | 电话          |
---------------------------------------------------
| 1    | Charlie   | 22  | 男    | 1111111111   |
| 2    | David     | 35  | 男    | 2222222222   |
---------------------------------------------------

要查找人的名字:>Eve
要查找的人不存在

请输入要查找人的名字:>Charlie
姓名       年龄    性别    电话          
Charlie   22      男      1111111111    

请输入要查找人的名字:>David
姓名       年龄    性别    电话          
David     35      男      2222222222    

要查找人的名字:>Charlie
请输入名字:>Charlie
请输入年

六、总结与思考

在设计和实现通讯录管理系统的过程中，我学到了许多关于数据结构和C++编程的知识，同时也提高了我的代码能力。以下是一些总结和思考：

1. 数据结构选择

选择适当的数据结构是系统设计中的关键决策。在这个项目中，我选择了使用链表来存储联系人信息。链表对于频繁的插入和删除操作是高效的，正适合通讯录这种需求。

2. 面向对象编程

通过创建一个 Contact 类，我将相关的数据和操作组织在一起，实现了面向对象的编程。这使得代码更加模块化和易于维护。

3. 用户界面

虽然这个项目的主要焦点是数据结构和算法，但用户界面也很重要。用户友好的界面可以提高系统的可用性和用户体验。在这个项目中，我使用了简单的文本界面来与用户交互。

4. 错误处理

在代码中加入了一些错误处理逻辑，例如检查通讯录是否为空，以及查找联系人是否存在。这些检查可以提高系统的稳定性，并为用户提供友好的反馈。

5. 测试与调试

测试对于确保系统功能正常至关重要。在这个项目中，我编写了多组测试数据，并通过分析测试结果来验证系统的正确性。此外，调试是解决问题的关键步骤，我学会了如何使用调试工具来识别和修复错误。

6. 思考与改进

在项目结束后，我思考了如何进一步改进这个通讯录管理系统。一些可能的改进包括添加更多的联系人信息字段、实现数据持久化功能（保存到文件）、优化用户界面等。此外，我也思考了如何提高系统的性能，特别是在处理大量联系人时。

总的来说，这个项目为我提供了一个很好的机会来学习和应用C++编程和数据结构的知识。通过设计和实现一个完整的系统，我不仅提高了自己的编程技能，还锻炼了解决问题和改进现有系统的能力。这个经验将对我的未来学习和职业发展产生积极的影响。

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C++源代码：

#pragma once
#include <iostream>
#include <list>
#include <cstdio>
#include <string>
using namespace std;

struct ContactNode
{
   
	std::string name;
	int age;
	std::string sex;
	std: