机票管理系统（python3）

一、问题分析

问题分析：从数据的逻辑结构、数据存储以及对数据的操作三个方面出发分析。各数据的关系是集合；数据存在文件之中，在内存中用对象数组来存储；涉及对数据的增删改查以及排序等操作。
解题思路：将所有已有信息存储在文件中，当需要用的时候提取到对象数组中，而后对这个数组进行相应的操作。将客户或者管理员的操作封装到类中，通过实例化类的对象进而调用类中的方法，从而实现相应的操作。
开发方式：选择python语言，采用面向对象的开发方式。

二、主要难点分析与解决方案

1.文件操作

读：通过对文件进行从第二行开始读取，将一行的信息存储到一个对象中，然后将此对象放到数组中，形成对象数组，再进行下一步的操作。
写：将对象数组里的每个属性按照规定的顺序写入文件中，并确保每个对象一行。

file = open(".vscode\\keshe\\tickets.txt", "r", encoding='utf-8')
file.readline()
for line in file:if line != '\n':lines = line.strip('\n').split(" ")obj = Ticket(lines[0], lines[1], lines[2], lines[3], lines[4], lines[5], lines[6], lines[7], lines[8], lines[9], lines[10], lines[11])data.append(obj)
file.close()
file = open(".vscode\\keshe\\tickets.txt", "w", encoding='utf-8')
ile.write('航班编号 航空公司名称 起飞时间 起飞地点 降落时间 降落地点 余票 票价 经停站1名称 到达经停站1时间 经停站2名称 到达经停站2时间\n')
for x in data:file.write('%s\n' %(x.id + ' ' + x.company_name + ' ' + x.takeoff_time + ' ' + x.takeoff_place+ ' ' + x.land_time + ' ' + x.land_place + ' ' + str(x.number) + ' ' +  x.price + ' ' + x.stop1_place + ' ' + x.stop1_time +' '+ x.stop2_place +' '+ x.stop2_time))
print('机票购买成功！')
file.close()

2.航班动态管理

当航班被推迟或取消时，要通知已经买该票的乘客，此处我选用了用发邮件的方式。

import smtplib
from email.mime.text import MIMEText
from email.utils import formataddr
def send(email, message):my_sender = '2963876107@qq.com';  my_pass = 'jeolzcecdirldffd'     # QQ邮箱中 POP3/SMTP服务的验证码my_user = email def mail():ret = Truetry:msg = MIMEText(message, 'plain' ,'utf-8')msg['From'] = formataddr(["航空公司管理员",my_sender])  msg['To'] = formataddr(["顾客",my_user])             msg['Subject'] = email server = smtplib.SMTP_SSL("smtp.qq.com", 465)  server.login(my_sender, my_pass)  server.sendmail(my_sender,[my_user,],msg.as_string())  server.quit() except Exception:ret = Falsereturn retret = mail()if ret: print("邮件发送成功")else: print("邮件发送失败") ret=Falsereturn ret

3.预约抢票功能

当用户所要购买的机票没有余票时，可以进行预约抢票；当有人退订该机票时，则按预约先后顺序进行抢票。
利用数据结构中队列的思想，即先进先出的原则：当有多个人进行预订的时候，按预订的先后顺序写入文件中；当有人退订后，只把机票预订文件中所存的第一个人的信息取出并分配机票。

4.查询结果排序

排序有几种复杂度为O(nlogn)级别的算法，包括：堆排、归并、快排等，这里我选择归并排序。具体使用过程后面单独介绍。

三、实验方案及实现

1.主要类的设计与实现

1.1.CUSTOMER、Ticket、Reserve、Infor 仅作为对象容器使用

设计这些类的目的是：将存储数据的文件按行存到相应类类型的对象数组中，便于后续的各种操作。

class CUSTOMER:  # 该类仅作为数据存储结构（类实例化对象后的容器作用）使用；方便读写customers.txt文件到列表中def __init__(self, name, account, password, email, had, reserved):self.name = name; self.account = account; self.password = passwordself.email = email; self.had = had; self.reserved = reserved
class Reserve:  # 机票预订类，包括预订者的账户，以及机票的航班号def __init__(self, account, id):self.account = account; self.id = id
class Ticket:  # 机票类，包括机票的各种信息def __init__(self, id, company_name, takeoff_time, takeoff_place, land_time, land_place, number, price, stop1_place, stop1_time, stop2_place, stop2_time):self.id = id; self.company_name = company_name; self.takeoff_time = takeoff_timeself.takeoff_place = takeoff_place; self.land_time = land_time; self.land_place = land_placeself.number = number; self.price = price; self.stop1_place = stop1_placeself.stop1_time = stop1_time; self.stop2_place = stop2_place; self.stop2_time = stop2_time
class Infor:  # 通知类，用于存储所要通知者的姓名和邮箱，便于发消息通知def __init__(self, name, email):self.name = name; self.email = email

1.2.Monitor

管理员对象，具有对航班进行增删改查以及推迟航班等特殊操作。

class Monitor:
def query(self):...
def add(self):...
def delete(self):...
def change(self):...
def late(self):...

1.3.Customer

顾客对象，具有查询航班，购买、预订、退订机票等操作。

class Customer:def __init__(self, account, password):self.account = account； self.password = passworddef buy(self):...def Reserve(self, ticket_id):...def reserve(self):...def cancel(self):...

2.其他功能函数

顾客登录身份验证以及新用户的注册。

def load():...       def regist():...

专门用来处理时间（将存储的时间格式转换为月日时分的格式，便于展示）。

def time_trans(time):... def Print(args):...

若顾客的查询结果有多个则分别按不同的依据进行排序。

def recommend(data):...      def sort_price(data):   def sort_time(data):    def sort_number(data):

当航班被推迟或取消时，用来通知已经买票的乘客（以邮件的形式），并向其推荐同出发降落地点且未延迟的最近航班。

def infor(ticket_id, Type, qifei):   def info(Type, qifei):  def send(email, message):
def recommend(takeoff_place, land_place, takeoff_time, land_time):

3.主函数

3.1.客户端程序

if __name__=="__main__":print('* * * * * * * * * 机票管理系统 * * * * * * * * *')a = input('请登录或注册：1、登录 2、注册 ->> ')if a == '1': customer01 = load()else: regist(); customer01 = load()while(1):behavior = input('选择后续操作：1.航班查询  2.机票购买  3.预约机票  4.退订机票 ===> ')if behavior == '1': customer01.query()elif behavior == '2': ticket_id = customer01.buy()if ticket_id != 0:b = int(input('票已经被抢够完，是否去预约抢票：1、预约抢票  2、离开 ->> '))if b == 1: customer01.Reserve(ticket_id)elif behavior == '3': customer01.reserve()elif behavior == '4': customer01.cancel()else: print('输入有误.....')

3.2.管理端程序

if __name__ == "__main__":print('* * * * * * * * * 机票管理系统 * * * * * * * * *')monitor01 = Monitor()while(1):behavior = input('选择后续操作：1.查询航班  2.增加航班  3.删除航班 4.修改航班  5.推迟航班 ===> ')if behavior == '1': monitor01.query()elif behavior == '2': monitor01.add()elif behavior == '3': monitor01.delete()elif behavior == '4': monitor01.change()elif behavior == '5': monitor01.late()else: print('输入有误.....')

4.存储文件

4.2.customer.txt存储顾客信息
姓名 | 账号 | 密码 | 邮箱 | 已到手的机票 | 已预订的机票

4.3.reserve.txt存储机票预订相关信息
用户账号 | 航班编号

4.4.info_1.txt和info_2.txt存储要通知的客户信息
姓名 | 邮箱

四、排序算法设计

归并排序有两个缺点：1.当所要排序的集合中的元素个数很少时，算法多数时间消耗在递归的处理上；2.辅助数组的使用增加了算法的空间，且每次调用merge时，都需要将B复制回A中，消耗了时间。尤其是当所要排序的数组是对象数组时，每次复制数组中的元素都要花费更长的时间。
解决办法：当子集合的元素个数适当少时，采用在小规模集合上能有效工作的插入排序算法而非继续划分；用一个链接数组LINK代替B，LINK中的元素为A中元素的下标，它表示下一个元素所在的下标位置。规定当LINK中元素为0时表明后面不再有某下标下的A元素值大于当前下标下的A元素值，即为当前排序范围内的最大值。

选择对已经选出的符合条件的航班按价格进行排序作为例子：

def sort_price(data):link = [i for i in range(0, len(data))]low = 1; high = len(data) - 1p = merge_sort1(data, link, low, high)while p != 0:Print(data[p])p = link[p]

采用优化的插入排序处理递归出口，即对短长度的对象数组排序。

def insert_sort(data, link, low, high):link[low] = 0; temp = low; p = lowfor j in range(low+1, high+1): k = pif data[j].price <= data[p].price:link[j] = p; p = jwhile (data[j].price > data[k].price and (k != temp)) :if data[j].price > data[link[k]].price:k = link[k]else:r = link[k]; link[k] = j; link[j] = r; k = rif data[j].price > data[temp].price:link[temp] = j; link[j] = 0; temp = jreturn p

优化的归并排序，当data的规模小于6时，用插入排序处理。

def merge_sort1(data, link, low, high):if high - low + 1 < 6:return insert_sort(data, link, low, high)else:mid = (low + high) // 2q = merge_sort1(data, link, low, mid)r = merge_sort1(data, link, mid + 1, high)return merge1(data, link, q, r)

将已经排好序的两个子序列合并。

def merge1(data, link, q, r):i = q; j = r; k = 0while (i != 0) and (j != 0):if data[i].price <= data[j].price:link[k] = i; k = i; i = link[i]else:link[k] = j; k = j; j = link[j]if i == 0: link[k] = jelse: link[k] = ip = link[0]return p

五、编程与程序清单

1.源程序文件名清单

Class.py 存放CUSTOMER、Ticket、Reserve、Infor四个容器类
customer.py Customer类的实现以及顾客端操作
monitor.py Monitor员类的实现以及管理端操作
ticket.txt 存储机票信息
customer.txt 存储顾客信息
reserve.txt 存储机票预订相关信息
info_1.txt 存储航班延期要通知的客户
info_2.txt 存储航班取消要通知的客户

2.引入包介绍

from Class import CUSTOMER, Infor, Ticket # 获取到对象类
import datetime # 获取系统当前时间
import smtplib # python邮件操作所需
from email.mime.text import MIMEText
from email.utils import formataddr

六、测试方法、测试数据与测试结果

1.测试方法与测试数据

首先自行编制虚拟并满足要求的测试数据，存到相应的存储文件中（之前介绍的）。
此次课设并没有涉及可视化界面，而是通过与系统在终端进行交互的方式进行测试。因此在测试时设置了while循环（始终为真），可实现一直测试的效果。

1.1.客户端

通过预制好模拟所用的数据，包括已注册客户的信息和航班信息等，模拟用户登录而后进行相应操作的过程。注意的是必须通过客户信息验证之后才能创建客户对象，进而进行接下来的操作。

 a = input('请登录或注册：1、登录 2、注册 ->> ')if a == '1': customer01 = load()else: regist(); customer01 = load()while(1):behavior = input('选择后续操作：1.航班查询  2.机票购买  3.预约机票  4.退订机票 ===> ')if behavior == '1': customer01.query()elif behavior == '2': ticket_id = customer01.buy()if ticket_id != 0:b = int(input('票已经被抢够完，是否去预约抢票：1、预约抢票  2、离开 ->> '))if b == 1: customer01.Reserve(ticket_id)elif behavior == '3': customer01.reserve()elif behavior == '4': customer01.cancel()else: print('输入有误.....')

1.2.管理端

完善的话应该管理员在进行登录时也应当进行验证，但此验证操作与客户的登录验证毫无差别，所以在管理端并没有登录操作，而是直接创建管理员对象，进行操作。

 monitor01 = Monitor()while(1):behavior = input('选择后续操作：1.查询航班  2.增加航班  3.删除航班  4.修改航班  5.推迟航班 ===> ')if behavior == '1': monitor01.query()elif behavior == '2': monitor01.add()elif behavior == '3': monitor01.delete()elif behavior == '4': monitor01.change()elif behavior == '5': monitor01.late()else: print('输入有误.....')

2.测试结果

2.1.客户端

终端输出操作信息的同时相应的文件也作出对应的改变。

2.2.管理端

七、程序的使用说明

需使用Python3.0以上的编译器，python2.x编译因语法差异不通过。
当程序提示输入操作所对应的数字时，尽量不要输入未提示的数字。
在输入城市、机票等信息时，不要加空格。
因为航线以及城市过多，不能保证虚构航行数据与现实一致。

八、项目完整代码

https://download.csdn.net/download/guangluo/12283142
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