一、背景描述

在“社区智能购物推荐系统”中，“查看商品并筛选”功能是一个核心模块，旨在帮助用户通过筛选商品类别并按价格升序排列的方式快速找到心仪商品。为了实现这一功能，程序以结构体组织商品数据，并通过循环和条件判断筛选匹配的商品，随后使用排序算法将结果按价格排序。模块化设计将筛选逻辑封装为独立函数，结合主菜单实现了清晰的功能分离和便捷的用户交互。这一功能的实现过程充分体现了 C 语言中数据组织、流程控制和算法应用的核心知识点，是初学者理解和实践程序设计的重要案例。

任务流程图如下：

二、目标

1. 素质目标

（1）理解程序功能模块化设计的重要性，认识到如何通过函数分离实现代码的高可读性与高复用性。

（2）培养注重用户交互体验的意识，如设计友好的菜单和错误提示。

（3）树立严谨的编程习惯，例如处理边界情况（如无筛选结果）和代码注释。

2. 知识目标

（1）掌握结构体与数组结合管理复杂数据的方式。

（2）理解函数的定义、调用和模块化设计的重要性。

（3）熟练使用 for 循环、if 条件判断及 switch 分支控制结构。

（4）学会实现冒泡排序并理解其工作原理。

3. 能力目标

（1）能根据需求设计结构体和数组实现数据管理。

（2）能利用循环和条件判断完成数据筛选功能。

（3）掌握基础排序算法的实现和应用能力。

（4）能灵活使用函数分离实现功能模块化。

三、操作指引

1.代码编写

（1）新建"源代码"文件，如下图

项目中引入的头文件和预定义的常量

#include <stdio.h>
#include <string.h>

#define MAX_PRODUCTS 10	// 最多保存商品数 
#define MAX_NAME_LENGTH 50	// 最大商品名字数

（2）定义商品结构体

// 商品结构体
typedef struct {
    char name[MAX_NAME_LENGTH];
    char category[MAX_NAME_LENGTH];
    float price;
} Product;

（3）创建一个商品数组并添加商品

Product products[MAX_PRODUCTS] = {
        {"牙膏", "日用品", 10.5},
        {"洗发水", "日用品", 25.0},
        {"苹果", "食品", 8.0},
        {"牛奶", "食品", 12.0},
        {"手机壳", "电子产品", 50.0}
};

（4）商品筛选与排序

int productCount = 5;
// 商品筛选与排序
void filterAndSortProducts() {
    char category[MAX_NAME_LENGTH];
    printf("\n请输入筛选品类（如：食品、日用品、电子产品）：");
    scanf(" %[^\n]", category);

    printf("\n筛选结果（按价格升序）：\n");
    // 用于存放筛选后的商品 
    Product filtered[MAX_PRODUCTS];
    int filteredCount = 0;

	// 筛选商品 
    for (int i = 0; i < productCount; i++) {
        if (strcmp(products[i].category, category) == 0) {
            filtered[filteredCount++] = products[i];
        }
    }

    // 冒泡排序按价格升序排列
    for (int i = 0; i < filteredCount - 1; i++) {
        for (int j = 0; j < filteredCount - i - 1; j++) {
            if (filtered[j].price > filtered[j + 1].price) {
                Product temp = filtered[j];
                filtered[j] = filtered[j + 1];
                filtered[j + 1] = temp;
            }
        }
    }

    if (filteredCount == 0) {
        printf("未找到该品类的商品。\n");
        return;
    }

    for (int i = 0; i < filteredCount; i++) {
        printf("%d. %s（%.2f 元）\n", i + 1, filtered[i].name, filtered[i].price);
    }
}

（5）主菜单及主函数


// 主菜单
void menu() {
    printf("\n=== 社区智能购物推荐系统 ===\n");
    printf("1. 查看商品并筛选\n");
    printf("2. 管理预算\n");
    printf("3. 添加商品到购物车\n");
    printf("4. 查看购物车\n");
    printf("5. 保存购物车到文件\n");
    printf("6. 退出\n");
    printf("请选择操作：");
}

int main() {
    while (1) {
        menu();
        int choice;
        scanf("%d", &choice);

        switch (choice) {
            case 1:
                filterAndSortProducts();
                break;
            case 2:
                printf("2. 管理预算\n");
                break;
            case 3:
                printf("3. 添加商品到购物车\n");
                break;
            case 4:
                printf("4. 查看购物车\n");
                break;
            case 5:
                printf("5. 保存购物车到文件\n");
                break;
            case 6:
                printf("感谢使用社区智能购物推荐系统！再见！\n");
                return 0;
            default:
                printf("无效选择，请重新输入。\n");
        }
    }
    return 0;
}

2.运行代码

（1）编译并运行代码

通过点击工具栏的“编译运行”按钮来编译并运行代码。

（2）运行效果如下：

按照提示输入商品品类时，显示对应品类的商品

四、知识点详解

1.字符串处理

（1）字符串处理的关键函数

代码中涉及字符串的输入和比较，主要使用了以下函数和方法：

scanf：用于获取用户输入的商品类别。
strcmp：用于比较两个字符串是否相同。

（2）`scanf 处理字符串输入`

scanf(" %[^\n]", category);

详细说明：

%[^\n] 是格式化字符串的一部分：

%：表示输入格式的开始。
[^\n]：表示接受输入，直到遇到换行符 \n。
这样可以捕获带空格的输入（例如“电子产品”）。

为什么加空格：

前面的空格是为了清除输入缓冲区中遗留的换行符（'\n'），避免干扰 scanf 的读取。

示例：
用户输入：食品
结果：字符串 食品 被存储在 category 中。

（3）`strcmp 进行字符串比较`

if (strcmp(products[i].category, category) == 0) {
    filtered[filteredCount++] = products[i];
}

详细说明：

strcmp 函数：

用于逐字符比较两个字符串。
如果两个字符串完全相同，返回值为 0。
如果不相同，则返回一个正数或负数（具体取决于字母顺序）。

使用场景：

将用户输入的类别（category）与商品的类别（products[i].category）进行逐个比较。
如果相同，将该商品添加到筛选结果数组 filtered 中。

字符串处理流程总结

用户输入商品类别，程序用 scanf 读取输入。
程序逐一检查商品列表，用 strcmp 比较类别是否匹配。
匹配成功的商品被存入筛选结果数组

2.排序算法：冒泡排序

冒泡排序是一种简单的比较排序算法，用于对筛选出的商品按价格升序排列。

（1）冒泡排序的实现代码

for (int i = 0; i < filteredCount - 1; i++) {
    for (int j = 0; j < filteredCount - i - 1; j++) {
        if (filtered[j].price > filtered[j + 1].price) {
            Product temp = filtered[j];
            filtered[j] = filtered[j + 1];
            filtered[j + 1] = temp;
        }
    }
}

（2）冒泡排序的工作原理

冒泡排序通过不断比较相邻元素的大小，将较大的元素逐步“冒泡”到数组的末尾。

步骤：

a.外层循环控制排序的轮数：i 从 0 到 filteredCount - 1。

每一轮会将当前范围内最大的元素“冒泡”到末尾。

b.内层循环负责比较相邻的两个元素：

如果前一个元素比后一个元素大，就交换两者的位置。
这样较大的元素会逐步向右移动。

c.每轮比较后，范围缩小，最后一个元素不再参与比较。

（3）变量的作用

filtered[j].price 和 filtered[j + 1].price：

当前比较的两个相邻商品的价格。

temp：

用于交换两个商品的位置。

（4）冒泡排序的执行过程（示例）

假设筛选结果为以下商品：

名称	价格
苹果	8.0
牛奶	12.0
手机壳	50.0

排序开始：

第 1 轮：

比较 苹果 (8.0) 和 牛奶 (12.0)：不交换。
比较 牛奶 (12.0) 和 手机壳 (50.0)：不交换。

第 2 轮：

比较 苹果 (8.0) 和 牛奶 (12.0)：不交换。

排序完成。

结果：排序后的列表为：

名称	价格
苹果	8.0
牛奶	12.0
手机壳	50.0

（5）优化建议

冒泡排序是基础算法，但效率较低，可以通过以下方式优化：

提前结束循环：

如果一轮排序中没有发生交换，说明数组已经有序，可直接结束循环。

时间复杂度：

最坏情况：O(n^2)。
最好情况（有序时）：O(n)。

排序流程总结

筛选出的商品存入数组 filtered。
使用冒泡排序对 filtered 数组中的商品按价格升序排列。
排序后的结果用于展示，方便用户直观比较价格。

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