Python实战：打造高效通讯录管理系统

编程基础第一期《8-30》–通讯录管理系统

项目介绍

在信息化时代，高效管理个人或团队联系人信息变得尤为重要。本文将带您实现一个基于Python的通讯录管理系统，该系统采用字典数据结构和JSON文件存储，实现了联系人的增删改查等核心功能。这个项目非常适合Python初学者巩固基础知识，同时也是一个实用的小工具。

功能特点

• 添加联系人：录入姓名、电话、邮箱、地址等信息
• 删除联系人：根据姓名查找并删除指定联系人
• 修改联系人：更新已有联系人的信息
• 查询联系人：根据姓名精确查找联系人
• 显示所有联系人：以列表形式展示所有联系人
• 数据持久化：自动保存到JSON文件，程序重启后数据不丢失

完整代码实现

import json
import os

CONTACTS_FILE = "contacts.json"


def load_contacts():
    """加载通讯录数据"""
    if os.path.exists(CONTACTS_FILE):
        with open(CONTACTS_FILE, 'r') as f:
            return json.load(f)
    return []


def save_contacts(contacts):
    """保存通讯录数据"""
    with open(CONTACTS_FILE, 'w') as f:
        json.dump(contacts, f, indent=4)


def input_contact_info():
    """输入联系人信息"""
    return {
        "name": input("请输入姓名：").strip(),
        "phone": input("请输入电话：").strip(),
        "email": input("请输入邮箱：").strip(),
        "address": input("请输入地址：").strip()
    }


def add_contact(contacts):
    """添加联系人"""
    new_contact = input_contact_info()
    contacts.append(new_contact)
    save_contacts(contacts)
    print("联系人添加成功！")


def find_contacts_by_name(contacts, name):
    """根据姓名查找联系人"""
    return [(i, c) for i, c in enumerate(contacts) if c["name"].lower() == name.lower()]


def delete_contact(contacts):
    """删除联系人"""
    name = input("请输入要删除的联系人姓名：").strip()
    matches = find_contacts_by_name(contacts, name)

    if not matches:
        print("未找到相关联系人。")
        return

    print("找到以下联系人：")
    for idx, (i, c) in enumerate(matches):
        print(f"{idx + 1}. {c['name']} | {c['phone']} | {c['email']}")

    try:
        choice = int(input("请选择要删除的序号（0取消）："))
        if 1 <= choice <= len(matches):
            del contacts[matches[choice - 1][0]]
            save_contacts(contacts)
            print("删除成功！")
        elif choice != 0:
            print("无效的序号")
    except ValueError:
        print("输入错误，请输入数字")


def modify_contact(contacts):
    """修改联系人"""
    name = input("请输入要修改的联系人姓名：").strip()
    matches = find_contacts_by_name(contacts, name)

    if not matches:
        print("未找到相关联系人。")
        return

    print("找到以下联系人：")
    for idx, (i, c) in enumerate(matches):
        print(f"{idx + 1}. {c['name']} | {c['phone']} | {c['email']}")

    try:
        choice = int(input("请选择要修改的序号（0取消）："))
        if 1 <= choice <= len(matches):
            index = matches[choice - 1][0]
            old_contact = contacts[index]
            print("请输入新信息（留空保持不变）")

            new_info = input_contact_info()
            # 保留未修改的字段
            for key in new_info:
                if not new_info[key]:
                    new_info[key] = old_contact[key]

            contacts[index] = new_info
            save_contacts(contacts)
            print("修改成功！")
        elif choice != 0:
            print("无效的序号")
    except ValueError:
        print("输入错误，请输入数字")


def search_contact(contacts):
    """查询联系人"""
    name = input("请输入要查询的姓名：").strip()
    matches = find_contacts_by_name(contacts, name)

    if not matches:
        print("未找到相关联系人")
        return

    print(f"找到 {len(matches)} 条结果：")
    for i, c in matches:
        print(f"姓名：{c['name']}")
        print(f"电话：{c['phone']}")
        print(f"邮箱：{c['email']}")
        print(f"地址：{c['address']}\n")


def display_contacts(contacts):
    """显示所有联系人"""
    if not contacts:
        print("通讯录为空")
        return

    print("\n所有联系人：")
    for idx, contact in enumerate(contacts, 1):
        print(f"{idx}. {contact['name']} | {contact['phone']} | {contact['email']}")


def show_menu():
    """显示主菜单"""
    print("\n通讯录管理系统")
    print("1. 添加联系人")
    print("2. 删除联系人")
    print("3. 修改联系人")
    print("4. 查询联系人")
    print("5. 显示所有联系人")
    print("6. 退出系统")


def main():
    contacts = load_contacts()

    while True:
        show_menu()
        choice = input("请选择操作（1-6）：").strip()

        if choice == '1':
            add_contact(contacts)
        elif choice == '2':
            delete_contact(contacts)
        elif choice == '3':
            modify_contact(contacts)
        elif choice == '4':
            search_contact(contacts)
        elif choice == '5':
            display_contacts(contacts)
        elif choice == '6':
            print("感谢使用，再见！")
            break
        else:
            print("无效的输入，请重新选择")


if __name__ == "__main__":
    main()

代码解析与知识点

1. 数据存储与序列化

本项目使用JSON格式存储通讯录数据，这体现了几个重要的编程概念：

• JSON序列化与反序列化：使用json.dump()和json.load()实现Python对象与JSON文本的转换
• 文件操作：使用with语句安全地打开和关闭文件，避免资源泄露
• 数据持久化：将内存中的数据保存到磁盘，实现程序重启后数据不丢失

# JSON序列化示例
with open(CONTACTS_FILE, 'w') as f:
    json.dump(contacts, f, indent=4)  # indent参数使JSON格式化输出，提高可读性

2. 数据结构设计

• 列表存储多个联系人：使用Python列表存储多个联系人记录
• 字典存储联系人属性：每个联系人使用字典存储，键为属性名，值为属性值
• 索引与数据的映射：使用列表推导式创建索引与联系人数据的映射关系

# 列表推导式与元组打包示例
return [(i, c) for i, c in enumerate(contacts) if c["name"].lower() == name.lower()]

3. 函数模块化设计

代码采用了高度模块化的设计思想，每个功能都被封装到独立的函数中：

• 单一职责原则：每个函数只负责一个明确的任务
• 高内聚低耦合：函数之间通过参数传递数据，减少全局变量
• 代码复用：如find_contacts_by_name()被多个功能函数复用

4. 用户交互设计

• 菜单驱动界面：通过数字选项驱动程序流程
• 输入验证与错误处理：使用try-except捕获可能的输入错误
• 用户友好提示：提供清晰的操作提示和结果反馈

# 异常处理示例
try:
    choice = int(input("请选择要修改的序号（0取消）："))
    # 处理逻辑
except ValueError:
    print("输入错误，请输入数字")

5. 字符串处理技巧

• 字符串格式化：使用f-string实现简洁的字符串插值
• 字符串清理：使用strip()移除输入中的前后空白
• 大小写不敏感比较：使用lower()实现忽略大小写的字符串比较

# f-string格式化示例
print(f"{idx + 1}. {c['name']} | {c['phone']} | {c['email']}")

实际应用场景

1. 个人通讯录管理：整理和管理个人联系人信息
2. 小型团队联系人共享：在小型团队中共享和维护联系人信息
3. 学习项目：作为Python初学者的实践项目，巩固基础知识
4. 原型系统：作为更复杂联系人管理系统的原型或基础

进阶改进方向

1. 搜索功能增强：添加模糊搜索、多字段搜索功能
2. 数据验证：增加电话号码、邮箱格式验证
3. 分组管理：添加联系人分组功能
4. 用户界面优化：开发图形用户界面(GUI)
5. 数据备份与恢复：添加数据备份和恢复功能
6. 多用户支持：添加用户账户和权限管理

学习要点总结

1. Python基础语法：函数定义、条件语句、循环结构
2. 数据结构应用：列表、字典、元组的灵活使用
3. 文件操作：读写文件、异常处理
4. JSON处理：序列化与反序列化
5. 函数式编程：列表推导式、函数封装
6. 用户交互设计：输入处理、菜单设计、反馈机制

通过这个项目，您不仅可以掌握Python编程的基础知识，还能学习到软件设计的核心概念和最佳实践。无论是作为学习案例还是实用工具，这个通讯录管理系统都能满足您的需求。

后期会改写成django框架的形式完成这个小项目，实现界面化

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