【数据结构】顺序表实现通讯录

前言
在上一节中我们实现了顺序表，现在我们将使用顺序表完成通讯录的实现。（注：本人水平有限，“小屎山”有些许bug，代码冗余且语无伦次，望谅解！😅）

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一、数据结构设计

首先，定义一个结构体Contact来存储单个联系人的信息，包括姓名、性别、年龄和手机号。

typedef struct Contact {char name[NAME_MAX]; //姓名char sex[SEX_MAX];   //性别int age;             //年龄char phone[PHONE_MAX];//手机号
}Contact;

然后，定义一个结构体SeqList（序列表）用于存储所有联系人信息。该结构体包含一个指向Contact结构体数组的指针data，以及两个整数，size表示当前有效数据个数，capacity表示当前数组容量。

typedef struct SeqList {Contact* data; //通讯录信息int size;  //有效数据个数int capacity;  //通讯录总容量
}ConList;

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二、初始化和内存管理

初始化

在程序开始之前，我们需要进行初始化操作，即为SeqList中的data分配内存，并设置初始值。

int ContactInit(ConList* list) {   assert(list);Contact* tmp = (Contact*)malloc(sizeof(Contact));if (tmp==NULL) {printf("内存分配失败\n");return -1;}list->data = tmp;list->size = 0;list->capacity = 1;return 0;
}

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动态扩容

如果SeqList中的data数组已满，我们需要进行扩容。

int resizeConList(ConList* list) {assert(list);int newCapacity = list->capacity * 2;Contact* newData = (Contact*)realloc(list->data, sizeof(Contact) * newCapacity);if (newData == NULL) {printf("内存分配失败\n");return -1;}list->data = newData;list->capacity = newCapacity;return 0;
}

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三、基础功能实现：增删改查

添加联系人

添加联系人时，需要先检查是否有足够的空间，如果没有则扩容。然后，通过标准输入获取联系人信息。

int ContactAdd(ConList* list) {assert(list);char sign = 'N';do {if (list->size >= list->capacity) {int ret = resizeConList(list);if (ret == -1) {printf("通讯录扩大失败\n");return -1;}}printf("请输入姓名:>");scanf(" %20s", list->data[list->size].name); // 限制输入长度printf("请输入性别:>");scanf(" %7s", list->data[list->size].sex); // 限制输入长度printf("请输入年龄:>");if (scanf("%d", &(list->data[list->size].age)) != 1) {printf("无效的年龄输入\n");return -1;}printf("请输入手机号:>");scanf(" %20s", list->data[list->size].phone); // 限制输入长度list->size++;ContactShow(list);printf("Y 继续添加   N 结束   请输入:>");scanf(" %c", &sign); // 注意空格，用于吸收前一个输入后可能残留的换行符printf("***********************************\n");} while (sign == 'Y' || sign == 'y');return 0;
}

删除联系人

删除联系人时，需要输入要删除的联系人的序号。

int ContactDel(ConList* list) {assert(list);ContactShow(list);int input = 0;//要删除联系人序号char sign = 0;do {printf("\n");printf("选择要删除的联系人的序号:>");scanf("%d", &input);for (int i = input; i < list->size; i++) {list->data[i - 1] = list->data[i];}list->size--;ContactShow(list);printf("Y 继续删除  N 结束  请输入:>");scanf(" %c", &sign);} while (sign=='Y'||sign=='y');return 0;
}

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修改联系人

修改联系人与添加联系人类似，但需要先定位到要修改的联系人。

int ContactModify(ConList* list) {assert(list);ContactShow(list);int input = 0;//要修改的联系人序号char sign = 0;do {printf("\n");printf("选择要修改的联系人序号:>");scanf("%d", &input);//联系人信息修改printf("请输入姓名:>");scanf(" %20s", list->data[input-1].name); printf("请输入性别:>");scanf(" %7s", list->data[input - 1].sex);printf("请输入年龄:>");if (scanf("%d", &(list->data[input - 1].age)) != 1) {printf("无效的年龄输入\n");return -1;}printf("请输入手机号:>");scanf(" %20s", list->data[input - 1].phone); ContactShow(list);printf("Y 继续修改  N 结束  请输入:>");scanf(" %c",&sign);} while (sign == 'Y' || sign == 'y');return 0;
}

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查找联系人

可以通过姓名或手机号进行查找。

int ContactFind(ConList* list) {assert(list);int input = 0;char keyword[21] = {0};//联系人关键字int sign = 0;//联系人是否找到判断do {sign = 0;printf("选择查找联系人方式  1 姓名查找  2 手机号查找  0 退出查找:>");scanf("%d", &input);if (!input) return 0;//退出查找printf("请输入查找关键字:>");scanf(" %20s", keyword);  // 限制输入长度switch (input) {case 1:      // 按姓名查找for (int i = 0; i < list->size; i++) {if (strcmp(list->data[i].name, keyword) == 0) {printf("找到联系人：%d\n", i + 1);sign = 1;break;}}break;case 2:       // 按手机号查找for (int i = 0; i < list->size; i++) {if (strcmp(list->data[i].phone, keyword) == 0) {printf("找到联系人的序号：%d\n", i + 1);sign = 1;break;}}break;default:printf("无效的选项\n");break;}} while (input);if (!sign) {printf("未找到联系人\n");}return 0;
}

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显示通讯录

int ContactShow(ConList* list) {assert(list);int count = 1;//序号printf("--------------------------------------------------------------\n");printf("|序号|        姓名        |  性别  |年龄|       手机号       |\n");while (count <= list->size) {printf("--------------------------------------------------------------\n");printf("|%-4d|%-20s|%-8s|%-4d|%-20s|\n",count,list->data[count - 1].name, list->data[count - 1].sex, list->data[count - 1].age,list->data[count - 1].phone);count++;}printf("--------------------------------------------------------------\n");return 0;
}

四、文件操作

保存至文件

使用二进制模式将所有联系人信息保存到文件。

int ContactSave(ConList* list) {assert(list);FILE* file = fopen("contact.dat", "wb");if (file == NULL) {printf("无法创建或打开文件\n");return -1;}// 写入通讯录的大小（元素数量）fwrite(&(list->size), sizeof(int), 1, file);// 写入通讯录的数据fwrite(list->data, sizeof(Contact), list->size, file);fclose(file);file=NULL;return 0;
}

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从文件读取

与保存操作相反，从文件中读取所有联系人信息。

int ContactLoad(ConList* list) {assert(list);FILE* file = fopen("contact.dat", "rb+");if (file == NULL) {printf("无法打开文件\n");return -1;}// 读取通讯录的大小（元素数量）fread(&(list->size), sizeof(int), 1, file);// 根据读取到的大小动态分配内存if (list->size) {Contact* tmp = (Contact*)realloc(list->data, sizeof(Contact) * list->size);if (tmp == NULL) {printf("内存分配失败\n");fclose(file);return -1;}list->data = tmp;// 读取通讯录的数据fread(list->data, sizeof(Contact), list->size, file);list->capacity = list->size; // 在这个简单示例中，将容量设置为大小}fclose(file);return 0;
}

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五、所有代码

contact.h

#pragma once
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
#include<string.h>#define NAME_MAX 20 
#define SEX_MAX 7   
#define PHONE_MAX 20typedef struct Contact {char name[NAME_MAX]; //姓名char sex[SEX_MAX];   //性别int age;             //年龄char phone[PHONE_MAX];//手机号
}Contact;typedef struct SeqList {Contact* data; //通讯录信息int size;  //有效数据个数int capacity;  //通讯录总容量
}ConList;//添加联系人
int ContactAdd(ConList* list);
//删除联系人
int ContactDel(ConList* list);
//修改联系人
int ContactModify(ConList* list);
//查找指定联系人
int ContactFind(ConList* list);//通讯录的初始化
int ContactInit(ConList* list);
//通讯录扩容
int resizeConList(ConList* list);
//通讯录销毁
void ContactDestroy(ConList* list);
//查看通讯录
int ContactShow(ConList* list);//检测contact.dat存不存在，如果不存在就创建一个
int checkAndCreateFile(const char* filename);
//保存通讯录到文件
int ContactSave(ConList* list);
//从文件中读取通讯录
int ContactLoad(ConList* list);

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contact.c

#include"contact.h"int ContactInit(ConList* list) {   assert(list);Contact* tmp = (Contact*)malloc(sizeof(Contact));if (tmp==NULL) {printf("内存分配失败\n");return -1;}list->data = tmp;list->size = 0;list->capacity = 1;return 0;
}int resizeConList(ConList* list) {assert(list);int newCapacity = list->capacity * 2;Contact* newData = (Contact*)realloc(list->data, sizeof(Contact) * newCapacity);//通常扩容选择1.5倍或者2倍进行扩容if (newData == NULL) {printf("内存分配失败\n");return -1;}list->data = newData;list->capacity = newCapacity;return 0;
}int ContactAdd(ConList* list) {assert(list);char sign = 'N';do {if (list->size >= list->capacity) {int ret = resizeConList(list);if (ret == -1) {printf("通讯录扩大失败\n");return -1;}}printf("请输入姓名:>");scanf(" %20s", list->data[list->size].name); // 限制输入长度printf("请输入性别:>");scanf(" %7s", list->data[list->size].sex); // 限制输入长度printf("请输入年龄:>");if (scanf("%d", &(list->data[list->size].age)) != 1) {printf("无效的年龄输入\n");return -1;}printf("请输入手机号:>");scanf(" %20s", list->data[list->size].phone); // 限制输入长度list->size++;ContactShow(list);printf("Y 继续添加   N 结束   请输入:>");scanf(" %c", &sign); // 注意空格，用于吸收前一个输入后可能残留的换行符printf("***********************************\n");} while (sign == 'Y' || sign == 'y');return 0;
}int ContactShow(ConList* list) {assert(list);int count = 1;//序号printf("--------------------------------------------------------------\n");printf("|序号|        姓名        |  性别  |年龄|       手机号       |\n");while (count <= list->size) {printf("--------------------------------------------------------------\n");printf("|%-4d|%-20s|%-8s|%-4d|%-20s|\n",count,list->data[count - 1].name, list->data[count - 1].sex, list->data[count - 1].age,list->data[count - 1].phone);count++;}printf("--------------------------------------------------------------\n");return 0;
}int ContactDel(ConList* list) {assert(list);ContactShow(list);int input = 0;//要删除联系人序号char sign = 0;do {printf("\n");printf("选择要删除的联系人的序号:>");scanf("%d", &input);for (int i = input; i < list->size; i++) {list->data[i - 1] = list->data[i];}list->size--;ContactShow(list);printf("Y 继续删除  N 结束  请输入:>");scanf(" %c", &sign);} while (sign=='Y'||sign=='y');return 0;
}int ContactModify(ConList* list) {assert(list);ContactShow(list);int input = 0;//要修改的联系人序号char sign = 0;do {printf("\n");printf("选择要修改的联系人序号:>");scanf("%d", &input);//联系人信息修改printf("请输入姓名:>");scanf(" %20s", list->data[input-1].name); printf("请输入性别:>");scanf(" %7s", list->data[input - 1].sex);printf("请输入年龄:>");if (scanf("%d", &(list->data[input - 1].age)) != 1) {printf("无效的年龄输入\n");return -1;}printf("请输入手机号:>");scanf(" %20s", list->data[input - 1].phone); ContactShow(list);printf("Y 继续修改  N 结束  请输入:>");scanf(" %c",&sign);} while (sign == 'Y' || sign == 'y');return 0;
}int ContactFind(ConList* list) {assert(list);int input = 0;char keyword[21] = {0};//联系人关键字int sign = 0;//联系人是否找到判断do {sign = 0;printf("选择查找联系人方式  1 姓名查找  2 手机号查找  0 退出查找:>");scanf("%d", &input);if (!input) return 0;//退出查找printf("请输入查找关键字:>");scanf(" %20s", keyword);  // 限制输入长度switch (input) {case 1:      // 按姓名查找for (int i = 0; i < list->size; i++) {if (strcmp(list->data[i].name, keyword) == 0) {printf("找到联系人：%d\n", i + 1);sign = 1;break;}}break;case 2:       // 按手机号查找for (int i = 0; i < list->size; i++) {if (strcmp(list->data[i].phone, keyword) == 0) {printf("找到联系人的序号：%d\n", i + 1);sign = 1;break;}}break;default:printf("无效的选项\n");break;}} while (input);if (!sign) {printf("未找到联系人\n");}return 0;
}void ContactDestroy(ConList* list) {assert(list);// 释放动态分配的数组内存if (list->data != NULL) {free(list->data);}// 将各成员变量设置为初始状态list->data = NULL;list->size = 0;list->capacity = 0;
}int ContactSave(ConList* list) {assert(list);FILE* file = fopen("contact.dat", "wb");if (file == NULL) {printf("无法创建或打开文件\n");return -1;}// 写入通讯录的大小（元素数量）fwrite(&(list->size), sizeof(int), 1, file);// 写入通讯录的数据fwrite(list->data, sizeof(Contact), list->size, file);fclose(file);file=NULL;return 0;
}int ContactLoad(ConList* list) {assert(list);FILE* file = fopen("contact.dat", "rb+");if (file == NULL) {printf("无法打开文件\n");return -1;}// 读取通讯录的大小（元素数量）fread(&(list->size), sizeof(int), 1, file);// 根据读取到的大小动态分配内存if (list->size) {Contact* tmp = (Contact*)realloc(list->data, sizeof(Contact) * list->size);if (tmp == NULL) {printf("内存分配失败\n");fclose(file);return -1;}list->data = tmp;// 读取通讯录的数据fread(list->data, sizeof(Contact), list->size, file);list->capacity = list->size; // 在这个简单示例中，将容量设置为大小}fclose(file);return 0;
}int checkAndCreateFile(const char* filename) {FILE* file;// 尝试以读模式打开文件file = fopen(filename, "r");// 检查文件是否已经存在if (file != NULL) {// 文件存在，关闭文件fclose(file);printf("contact.dat存在\n");return 0;  // 返回0表示文件已存在，无需创建}else {// 文件不存在，以写模式创建一个新文件file = fopen(filename, "w");if (file != NULL) {fclose(file);printf("文件创建成功\n");return 1;  // 返回1表示文件成功创建}else {// 文件创建失败，可能是因为权限或磁盘空间不足等原因printf("文件创建失败\n");return -1;  // 返回-1表示文件创建失败}}
}

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main.c

#include"contact.h"void menu() {printf("-------------------------------------\n");printf("-----1 添加联系人   2 删除联系人-----\n");printf("-----3 修改联系人   4 查找联系人-----\n");printf("-------------0 退出通讯录------------\n");printf("-------------------------------------\n");}int main() {ConList list;ContactInit(&list);//通讯录初始化checkAndCreateFile("contact.dat");//检测contact.dat存不存在，如果不存在就创建一个//从文件中读取通讯录ContactLoad(&list);int input = 0;do {menu();printf("\n");printf("选择操作:>");scanf("%d",&input);switch(input){case 1:ContactAdd(&list);break;case 2:ContactDel(&list);break;case 3:ContactModify(&list);break;case 4:ContactFind(&list);break;default:break;}} while (input);ContactSave(&list);//保存通讯录到文件ContactDestroy(&list);//通讯录销毁return 0;
}

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