5. 基于顺序存储结构的图书信息表的最贵图书的查找 问题描述 定义一个包含图书信息（书号、书名、价格）的顺序表，读入相应的图书数据来完成图书信息表的创建。然后，查找价格最高的图书，输出相应图书的信息。 输入要求 总计输入n + 1行，其中，第一行是图书数目n，后n行是n本图书的信息（书号、书名、价格），每本图书信息占一行，书号、书名、价格用空格分隔，价格之后没有空格。其中，书号和书名为字符串类型，价格为浮点数类型。 输出要求 总计输出m + 1行，其中，第一行是最贵图书的数目（价格最高的图书可能有多本），后m行是最贵图书的信息，每本图书信息占一行，书号、书名、价格用空格分隔。其中，价格输出保留两位小数。 用C语言编写

<think>好的，我现在需要帮用户解决这个问题：基于顺序存储结构的图书信息表查找最贵图书，并用C语言编写程序。让我仔细看看问题描述和输入输出要求。 首先，问题要求定义一个顺序表来存储图书信息，包括书号、书名和价格。然后找出价格最高的图书，输出它们的数目和详细信息。输入是n+1行，输出是m+1行，其中m是最贵书的数量。 那我得先考虑如何用C语言实现顺序存储结构。顺序表通常用结构体数组来实现。所以，我需要定义一个结构体，包含书号、书名和价格这三个成员。书号和书名是字符串，价格是浮点数。比如： typedef struct { char id[20]; char name[50]; double price; } Book; 然后，我需要创建一个这样的结构体数组。根据输入要求，用户会先输入n，然后输入n本书的信息。所以程序的大致流程应该是： 1. 读取整数n。 2. 创建能存储n本书的数组。 3. 循环读取n次，每次读取书号、书名和价格，存入数组。 4. 遍历数组，找到最高价格。 5. 再次遍历数组，统计有多少本书的价格等于最高价，并记录这些书的信息。 6. 输出统计数目，然后逐个输出这些书的信息。 但要注意输入输出的细节。比如，价格输入后没有空格，所以在读取的时候要注意用正确的格式。例如，用scanf读取书号、书名和价格时，可能用%s %s %lf这样的格式，但需要注意书名可能包含空格吗？题目中的输入要求中，每本图书信息占一行，用空格分隔。但书号、书名和价格之间用空格分隔，所以如果书名中有空格的话，这样的输入方式会有问题。但题目中的输入例子可能假设书名不含空格，或者用scanf自动以空格分隔。所以在处理输入时，需要确认这一点。可能题目中的书名是不含空格的，所以用%s来读取是可以的。但如果有空格的话，可能需要用fgets或者其他的方式处理。不过根据题目描述中的输入要求，每本图书的信息的三个部分用空格分隔，价格之后没有空格，所以可能书名中不含空格，否则会导致分割错误。所以这里假设书名不含空格，直接用%s读取。 接下来，处理价格输出保留两位小数，用%.2f格式。 然后，关于查找最高价格的步骤。首先遍历数组，找到最大的价格，记录这个最大值。然后再遍历一次数组，统计所有价格等于该最大值的书籍，并保存它们的索引或者直接输出。或者可以在第一次遍历时同时记录最大值和数量，但需要处理可能的情况，比如在遍历时如果遇到更高的价格，就重置最大值和数量，否则如果等于当前最大值，则增加数量。这样可能只需要一次遍历。不过分两次遍历可能更直观，代码也更简单。 举个例子，假设n是3，输入的三本书价格分别是45.00、45.00、30.00，那么最大值是45.00，数目是2。所以第一次遍历找出最大值，第二次遍历统计数目并记录这些书的信息。或者，在第一次遍历的时候同时更新最大值和数目，当当前元素的价格大于当前最大值时，重置最大值，数目设为1；当等于时，数目加1；否则不处理。这样可以一次遍历完成。但记录具体的书籍信息的话，可能需要保存它们的索引或者指针，或者在第二次遍历时再处理。因为如果只用一次遍历的话，可能需要动态存储符合条件的书籍，或者在第二次遍历时再收集这些书籍的信息。所以可能两次遍历更容易实现。 现在，程序的结构大致如下： 1. 输入n。 2. 创建数组存储n本书。 3. 输入每本书的信息。 4. 遍历数组找最高价。 5. 统计所有最高价的书，并记录。 6. 输出数目，然后输出每本书的信息。 接下来，考虑如何处理输入。例如，对于每一本书，使用scanf读取三个字段。例如： for (int i = 0; i < n; i++) { scanf("%s %s %lf", book[i].id, book[i].name, &book[i].price); } 需要注意缓冲区的问题，比如是否有换行符残留，但假设输入是严格按照每行一个书的信息的话，可能不会有问题。不过有时候在输入n之后，可能会有换行符留在输入流中，需要处理。例如，当输入n的时候，用scanf("%d", &n)，然后后面的输入可能会读取到换行符。不过在这种情况下，%s会自动跳过空白字符，所以可能不会有问题。但为了保险起见，可以在读取n之后加一个getchar()来吸收换行符，或者在格式字符串中添加空格。例如，使用scanf(" %d", &n)，不过这可能没有必要。 接下来，关于浮点数的比较问题。因为价格是double类型，可能会有精度问题。比如，当两个浮点数在输入时被认为是相等的，但由于计算或存储的原因，实际值可能有微小差异。但在本题中，输入的价格是直接赋值给变量的，所以比较时不会有问题。所以直接使用==比较即可。 然后，如何存储找到的最贵书籍。可以有两种方式：一种是在第二次遍历时，直接输出每本符合条件的书籍；另一种是先将它们存储在一个数组或列表中，然后统一输出。但题目要求输出所有最贵的书籍的信息，所以需要知道它们的数目和具体信息。可能更简单的是，在第二次遍历时，统计数目，并且记录它们的索引，或者直接输出。或者，先统计数目，然后再次遍历输出。例如： 第一次遍历找最大值max_price。 第二次遍历统计数目count。 第三次遍历输出这些书的信息。 或者，在第二次遍历时，同时统计数目并将这些书的信息保存到一个数组中，然后输出。但这样可能需要额外的空间，不过对于题目来说，n的数目可能不会太大，所以可以接受。 或者，在第二次遍历的时候，先输出数目，然后逐个输出符合条件的书籍。但是这样的话，在输出数目之前需要先统计数目，所以可能需要两次遍历：第一次找max，第二次统计数目，第三次输出。或者，在统计数目的时候，保存它们的索引，这样在输出时可以直接访问。 比如： 步骤： 1. 输入n，读取n本书的信息到数组books中。 2. 初始化max_price为第一本书的价格。 3. 遍历数组，找到max_price。 4. 遍历数组，统计有多少本书的价格等于max_price，得到count。 5. 输出count。 6. 再次遍历数组，每当遇到价格等于max_price的书，输出其信息。 这样总共有三次遍历：第一次找最大值，第二次统计数目，第三次输出。或者可以合并步骤2和3，即在第一次遍历时同时找到最大值。例如： max_price = 0; for (i=0; i<n; i++) { if (books[i].price > max_price) { max_price = books[i].price; } } 然后统计数目和输出。 那这样两次遍历即可：第一次找最大值，第二次统计数目并输出。 或者，在第一次遍历的时候，同时统计数目，但这需要处理当遇到更大的价格时重置数目。例如： max_price初始为0，count初始为0。 遍历每个book： 如果当前价格>max_price: max_price = 当前价格 count = 1 elif 当前价格 == max_price: count +=1 这样是否可行？不行，因为如果初始max_price是0，而所有书的价格都大于0的话，比如第一本书价格是30，第二本书价格是40，那么当遍历到第一本书时，max_price设为30，count=1。第二本书价格40>30，所以max_price设为40，count=1。这样最终的count是1，而正确数目应该是1。但是如果后面还有一本书的价格也是40，那么count会被正确增加到2。那这种情况是正确的。但问题的初始max_price应该初始化为一个很小的值，比如负无穷，但实际中可能初始化为第一个元素的价格。例如： if (n == 0) { ... } max_price = books[0].price; count = 1; 然后从第二个元素开始遍历： for (i=1; i <n; i++) { if (books[i].price > max_price) { max_price = books[i].price; count = 1; } else if (books[i].price == max_price) { count +=1; } } 这样是否正确？不一定，比如假设初始max_price是第一本书的价格，比如30。如果后面有更高的，比如40，那么count会被重置为1。但如果后面还有两本书的价格都是40，那么count会变成2。那这样在遍历结束后，max_price是正确的，但count只统计了从第二个元素开始的价格等于或大于max_price的情况，而初始的count是1。所以如果第一本书的价格就是最大的，而后面有其他书的价格等于它，那么这样统计的话是否正确？ 比如，第一本书是30，后面有两本书也是30。那么初始max_price=30，count=1。然后在遍历后面的元素时，i=1时，价格等于max_price，count变成2。i=2时，等于，count变成3。所以正确。 但是如果后面有书的价格更大，比如i=1时价格40>30，那么max_price更新为40，count=1。然后i=2时价格40，count变成2。正确。 所以这种方法可行，只需要一次遍历就能同时得到max_price和count。这样可能更高效，但需要注意初始值的设定。例如，当n=0时，需要处理，但题目中输入n应该是至少1吗？根据输入要求，图书数目n应该是大于等于1的吗？题目中的输入要求没有明确说明，但根据问题描述，需要处理n>=0的情况吗？但根据题意，可能用户会输入n>=1。或者需要处理n=0的情况？ 题目中的输入要求中，第一行是图书数目n，后面n行。所以n可以是0？但这个时候，程序可能不需要处理。但题目可能保证n≥1。但为了程序的健壮性，可能需要处理n=0的情况。但根据问题描述中的示例，可能n≥1。 所以，在程序中，假设n≥1的情况下，可以这样处理： 初始化max_price为books[0].price，count=1。 然后遍历剩下的元素，从i=1到n-1： 如果当前元素的价格>max_price： max_price = 当前价格，count=1 elif 当前价格 == max_price： count +=1 这样得到的count是否正确？ 例如： n=3，价格分别是30, 30, 30。初始max_price=30，count=1。遍历i=1时，价格等于max_price，count=2。i=2时，等于，count=3。正确。 另一个例子：价格是30,40,40。初始max_price=30，count=1。i=1时，价格40>30，max_price=40，count=1。i=2时，等于，count=2。正确。 这样，通过一次遍历，就可以同时得到max_price和count。这样比两次遍历更高效。但问题是，当max_price在数组中出现多次时，这种方法是否准确？ 是的。所以这可能是一个更好的方法，减少遍历次数。然后，在输出时，需要再次遍历数组，输出所有价格等于max_price的书籍的信息。这需要第三次遍历。 或者，在第一次遍历的时候，记录所有最高价的书籍的索引。这可能更复杂，但可以减少后续的遍历次数。例如，使用一个数组来记录每个最高价书籍的位置。当遇到更高的价格时，清空数组，并添加当前索引；当等于时，添加到数组。这样，在最后，数组的长度就是count，而数组中的索引可以用来直接访问书籍的信息。这可能更有效率，但需要额外的存储空间。 比如： 初始化一个动态数组或足够大的数组来保存索引。例如： int indices[MAX_SIZE]; // 假设MAX_SIZE足够大 int count = 0; double max_price = -INFINITY; for (int i=0; i<n; i++) { if (books[i].price > max_price) { max_price = books[i].price; count = 0; indices[count++] = i; } else if (books[i].price == max_price) { indices[count++] = i; } } 这样，遍历一次后，indices数组中保存了所有最高价书籍的索引，count是数目。这可能更高效，但需要处理数组的大小。如果MAX_SIZE不够大，会导致问题。但题目中可能假设n在合理范围内，所以可以预先定义一个足够大的数组，比如1000。或者动态分配。 但这样，在C语言中，可能更简单的是，第一次遍历找到max_price，第二次遍历统计数目，第三次遍历输出。这可能代码更简单，虽然遍历次数多一次，但对于n不大的情况下，效率影响不大。 现在，回到程序的结构： 读取n，然后读取n本书的信息。然后： 1. 找到最高价格max_price。 2. 统计有多少本书的价格等于max_price，得到count。 3. 输出count，然后输出这些书的信息。 那么，如何实现步骤1和2？ 比如： 步骤1：遍历所有书，找到max_price。 步骤2：再次遍历，统计数目。 或者，步骤1和2可以合并，比如遍历一次记录max_price和count。 但如之前所述，可能分开处理更直观。 那具体来说： // 步骤1: 找max_price double max_price = books[0].price; for (int i=1; i < n; i++) { if (books[i].price > max_price) { max_price = books[i].price; } } // 步骤2: 统计数目 int count = 0; for (int i=0; i <n; i++) { if (books[i].price == max_price) { count++; } } 这样，步骤1和2需要两次遍历。然后步骤3，输出所有等于max_price的书的信息，需要第三次遍历。总共有三次遍历。 虽然这可能需要三次遍历，但对于代码的可读性来说，这可能更清晰，容易理解。 现在，关于代码的结构，可以这样编写： 首先，定义结构体： typedef struct { char id[20]; char name[50]; double price; } Book; 然后主函数的大致流程： int main() { int n; scanf("%d", &n); Book books[n]; // 这里假设使用C99变长数组，或者动态分配。如果编译器不支持变长数组，可以用malloc。 for (int i=0; i <n; i++) { scanf("%s %s %lf", books[i].id, books[i].name, &books[i].price); } // 找max_price double max_price = books[0].price; for (int i=1; i <n; i++) { if (books[i].price > max_price) { max_price = books[i].price; } } // 统计数目 int count =0; for (int i=0; i <n; i++) { if (books[i].price == max_price) { count++; } } // 输出 printf("%d\n", count); for (int i=0; i <n; i++) { if (books[i].price == max_price) { printf("%s %s %.2f\n", books[i].id, books[i].name, books[i].price); } } return 0; } 但是这里需要注意，如果n是0的话，这段代码会有问题。但题目中的输入要求是否允许n=0？问题描述中给出的输入要求是“总计输入n+1行”，当n=0时，输入只有一行，也就是n=0，然后没有其他行。此时，程序如何处理？根据题目描述，可能n≥1，因为要创建图书信息表。但问题中并没有明确说明n的范围，所以需要处理n=0的情况吗？ 假设题目保证n≥1，那么上述代码是可行的。否则，需要添加对n=0的处理。例如： if (n <=0) { // 输出0，然后没有其他输出？ // 根据输出要求，当n=0时，输出m+1行，其中m是最贵数目。此时m=0，所以第一行输出0，然后没有后续行。但题目中的输出要求是输出m+1行，所以当m=0时，只输出第一行0？ // 但题目中的情况中，当n=0时，没有图书，所以最贵数目是0，输出0。其他情况无需输出。但原问题可能不会出现这种情况，所以此处代码假设n≥1。 } 因此，在代码中，假设用户输入的n≥1。 现在，关于结构体数组的定义，如果n很大，比如超过栈的大小，使用变长数组可能会导致栈溢出。所以更好的做法是使用动态内存分配。例如： Book *books = (Book*)malloc(n * sizeof(Book)); 这样更安全，尤其是在处理大n的情况下。所以，修改代码： int main() { int n; scanf("%d", &n); Book *books = (Book*)malloc(n * sizeof(Book)); for (int i=0; i <n; i++) { scanf("%s %s %lf", books[i].id, books[i].name, &books[i].price); } // ... 其他处理 ... free(books); return 0; } 这样更安全，尤其是在处理大n时。 接下来，测试一下该代码是否符合输入输出要求。 例如，输入样例： 3 001 图书1 45.00 002 图书2 50.00 003 图书3 50.00 程序的处理： max_price初始化为45.00。然后遍历第二本书，价格50>45，max_price=50。第三本书价格等于50，所以max_price保持50。然后统计数目，发现两本书的价格是50，所以count=2。然后输出两本书的信息。 输出： 2 002 图书2 50.00 003 图书3 50.00 符合要求。 另一个测试案例，所有书价格相同： 4 a b 30.00 c d 30.00 e f 30.00 g h 30.00 则max_price=30.00，count=4，输出4，然后四行信息。 再考虑输入中的书名是否可能包含空格。例如，如果书名是“C 语言程序设计”，那么用%s读取的话，只能读取到“C”，而“语言程序设计”会被视为下一个字段，导致错误。题目中的输入要求中，每本图书信息占一行，用空格分隔，所以如果书名中包含空格，会导致输入错误。因此，题目中的书名应该不含空格。因此，用%s读取是正确的。如果题目中的书名可能包含空格，则需要使用其他的方式读取，比如使用fgets读取整行，然后分割。这会导致处理变得复杂。但根据题目描述中的输入要求，可能书名不含空格，所以使用scanf的%s是可行的。 所以，代码中的输入部分是正确的。 另外，关于浮点数的精度问题，比如输入的价格是50，存储为double可能会有精确的表示，所以比较时没有问题。但是如果价格输入是像50.1这样的数，而由于浮点数精度问题，比如其他书的价格在计算时可能有细微差异，可能导致比较出错。但在本题中，所有价格都是直接通过输入赋值的，所以比较时不会有问题。 接下来，关于输出的格式，价格必须保留两位小数，所以用%.2f格式是正确的。例如，printf中的格式字符串是%.2f。 综上所述，上述代码应该可以正确解决问题。现在需要将代码写出来，并确保符合所有要求。 需要注意的点： - 结构体的定义是否正确，成员变量类型是否匹配输入。 - 输入是否正确处理，尤其是字符串和浮点数。 - 动态分配内存是否正确，并在最后释放。 - 输出是否正确，包括数目和图书信息，价格保留两位小数。 现在，编写完整的代码： #include <stdio.h> #include <stdlib.h> typedef struct { char id[20]; char name[50]; double price; } Book; int main() { int n; scanf("%d", &n); Book *books = (Book *)malloc(n * sizeof(Book)); if (books == NULL) { printf("内存分配失败\n"); return 1; } for (int i = 0; i < n; i++) { scanf("%s %s %lf", books[i].id, books[i].name, &books[i].price); } // 查找最高价格 double max_price = books[0].price; for (int i = 1; i < n; i++) { if (books[i].price > max_price) { max_price = books[i].price; } } // 统计数量 int count = 0; for (int i = 0; i < n; i++) { if (books[i].price == max_price) { count++; } } // 输出结果 printf("%d\n", count); for (int i = 0; i < n; i++) { if (books[i].price == max_price) { printf("%s %s %.2f\n", books[i].id, books[i].name, books[i].price); } } free(books); return 0; } 这样，代码应该可以正确运行。测试几个案例： 测试案例1： 输入： 3 001 Book1 45.00 002 Book2 50.00 003 Book3 50.00 输出： 2 002 Book2 50.00 003 Book3 50.00 测试案例2： 输入： 1 100 Intro 30.5 输出： 1 100 Intro 30.50 测试案例3： 输入： 4 a A 10.0 b B 10.0 c C 15.5 d D 15.5 输出： 2 c C 15.50 d D 15.50 注意，输出中的价格必须是两位小数，例如30.5会显示为30.50，这符合要求。 综上，代码是正确的。</think>以下是解决该问题的C语言代码实现： ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> typedef struct { char id[20]; char name[50]; double price; } Book; int main() { int n; scanf("%d", &n); // 读取图书总数 // 动态分配存储图书信息的数组 Book *books = (Book *)malloc(n * sizeof(Book)); // 读入图书数据 for (int i = 0; i < n; i++) { scanf("%s %s %lf", books[i].id, books[i].name, &books[i].price); } // 查找最高价格 double max_price = books[0].price; for (int i = 1; i < n; i++) { if (books[i].price > max_price) { max_price = books[i].price; } } // 统计最贵图书数量 int count = 0; for (int i = 0; i < n; i++) { if (books[i].price == max_price) { count++; } } // 输出结果 printf("%d\n", count); for (int i = 0; i < n; i++) { if (books[i].price == max_price) { printf("%s %s %.2f\n", books[i].id, books[i].name, books[i].price); } } free(books); // 释放内存 return 0; } ``` ### 代码解析： 1. **数据结构定义** 使用`typedef`定义图书结构体`Book`，包含书号、书名和价格三个字段。 2. **动态内存分配** 根据输入的图书数量`n`，使用`malloc`动态分配数组空间，避免栈溢出问题。 3. **输入处理** 通过循环读取每本图书的信息，注意价格使用`%lf`格式读取。 4. **查找最大值** 遍历所有图书，比较价格找出最大值。 5. **统计与输出** 再次遍历数组统计最贵图书数量，最后遍历第三次输出所有符合条件的结果，价格保留两位小数。 ### 注意事项： - 输入保证书名不含空格，否则需改用`fgets`处理 - 动态分配内存后需检查是否成功 - 价格比较直接使用`==`运算符，因所有值均直接来自输入无计算误差 - 输出价格必须强制保留两位小数以满足题目要求 此代码时间复杂度为$O(n)$，空间复杂度为$O(n)$，能高效处理大规模数据。