数据结构-学生成绩管理系统课程设计

“数据结构与算法”课程设计报告设计题目设计题目简单学生成绩管理系统设计姓名学号专业物联网工程班级物联网工程12-1班完成日期*课程设计题目;学生成绩管理系统的数据结构表如下：序号字段名数据类型长度含义1class2char20班级2numint学号3namechar10姓名4cprogfloatC程序设计5mediaflaot多媒体技术6engfloat大学英语7mathfloat高等数学8sportfloat大学体育9avefloat平均成绩10orderint名次要求：完成学生成绩的录入、统计、查询、修改、删除、输出。需求和规格说明软件其本身应是一个大的分支系统，每个分支都对应系统的一项功能。在数据通过系统主功能输入完成后，通过调用各个子功能对数据进行相应的处理，到达相应的目的。系统中首相要解决的问题就是信息的存储，学生的信息包含多方面的内容，必须用类或结构体去存储。原题目中要求学生学号num用int类型的变量来存储，但实际情况下此设计并不妥，所以在系统设计的过程中，我用了一个长度为10的char类型的数组来存储学号，根本满足了实际应用的根本要求。实际设计时系统的数据表如下序号字段名数据类型长度含义1Classchar20班级2Numberchar10学号3Namechar20姓名4cprogfloatC程序设计5mediaflaot多媒体技术6engfloat大学英语7mathfloat高等数学8sportfloat大学体育9avefloat平均成绩10orderint名次11sumfloat总成绩由于系统本身为一个管理系统，所以设计过程中应采用交互式的方式方便操作者的使用，由于没有采用图形界面，所以可以通过循环弹出功能菜单的方式实现。在系统各项子功能实现的过程中，需要通过编写函数，调用库函数等方式以实现字符串操作、指针操作、文件操作等，以到达系统中各项功能的不同要求。设计设计思路〔1〕、结构体的定义代码如下：structdata{charName[n];//姓名charClass[n];//班级charNumber[n];//学号floatcprog,media,eng,math,sport;//各科成绩floatsum;//总分floatave;//平均数intorder;//名次};typedefdata*Infor;通过以上定义，将单个学生的各项根本信息封装到了一个名为Infor的结构体变量中。另外，为了在系统中方便实现排序、查询、删除等功能，在头文件func.h中又定义了一个Infor类型的数组stu[maxnum]〔maxnum为宏变量，大小为999〕，该数组默认可以存储999名学生的信息，如此一来，便大大简化了排序等功能的实现难度。〔2〕、系统框架此系统大体框架由三个层次构成，依次为系统主菜单，主功能下设的子菜单及最底层菜单下的功能实现。用户除此今日系统是现实主菜单，根据逻辑顺序应录入学生信息，否那么其他功能将无法使用，系统会自动报错并返回主菜单。主菜单功能选择完毕后，假设该功能下设有子菜单那么进入子菜单项选择择界面，否那么调用相应函数实现相应功能。操作完成后调用system(“CLS”)函数清屏并且回到主菜单继续选择其他功能直至退出系统。系统设计的过程中，通过调用自定义的Print_menu()、Print_insert()、Print_sorting()、Print_count()等函数以实现软件的交互式操作，同事又依托于switch、case分支结构和循环结构到达功能的选择及重复操作的目的。〔3〕、系统执行流程流程图如下列图所示：完毕？开始完毕？开始录入信息录入信息NNYY功能选择功能选择帮助输出退出帮助输出退出统计修改删除排名查询统计修改删除排名查询按学号查询按姓名查询关键字按学号查询按姓名查询关键字关键字关键字按姓名删除按姓名删除按学号删除按学号删除结束结束2、设计表示为了使程序简洁直观，我编写了头文件func.h，涵盖了主程序中所有的所有涉及到的函数，主要功能函数有：〔1〕、Get_infor(Infor&s)信息录入函数此函数中，用户按姓名、班级、学号等的顺序进行学生信息的录入，没完成一名学生的录入，函数自动将信息存入stu[maxnum]中，函数出口为当输入的姓名为空格时退出。〔2〕、Sorting(int&amount)排序函数此函数以学生成绩总分为关键字通过冒泡排序法对所有学生进行降序排名，并且将排名结果自动输出。〔3〕、Search_infor1()按姓名查询；Search_infor2()按学号这两个函数分别以姓名和学号为关键字对相应学生进行查询，函数出口为找到指定学生或遍历完全部学生。〔4〕、Rwrite()修改学生信息函数此函数以用户所输入的学生姓名为关键字查询相应学生，然后用户输入新的学生信息将原信息覆盖。〔5〕、Delete_infor1()按姓名删除；Delete_infor2()按学号删除这两个函数分别以姓名和学号为关键字对相应学生进行查询，然后删除指定学生信息，同时学生总人数减一。〔6〕、Count_infor()成绩统计函数此函数对所有学生成绩进行统计，输出参考学生总人数，各科平均分及各科优秀、良好、不及格的人数。〔7〕、Infor_output()成绩文本输出此函数通过文件操作，将所有学生的成绩汇总后输出到D盘根目录下新建的“学生成绩汇总.txt”文本文件中。关键变量amount；stu[maxnum]在func.h中定义了一个int类型的全局变量amount和stu[maxnum]前者用以保存参考学生的总人数，后者用以保存所有学生的信息。实现注释系统的设计到达了设计要求中的各项条件，并且能够实现所有的根本功能。此外，在根本功的根底上还进行了适当的拓展。如，在输出功能中，没有仅仅简单的将学生信息显示在屏幕上，而是通过调用stdio.h头文件中的文件操作函数，在D盘根目录下新建了一个名为“学生成绩汇总.txt”的文本文档，并将所有学生的成绩信息按名次上下主意写入文件中。详细设计表示主程序算法框架：系统主程序主要由循环和分支结构组成的，循环中嵌套分支结构，重复显示主菜单以到达交互式操作的目的。然后，分支结构用switch，case打牌实现系统功能的选择，局部分支结构下还嵌套有分支结构，以实现子功能的选择。用户手册用户在录入学生信息时，姓名项允许输入中文，但不应超过10个汉字，输入英文时不应超过20个字符。学号项不应超过10个数字。班级项同姓名。剩下各科成绩可输入float类型数字范围内的小树或者整数。退出录入信息时，在姓名项输入空格后回车退出。歌工鞥的实现是通过相关功能对应数字并且回车实现的。调试及测试测试数据如下姓名张三李四王二孙五班级电气1班电气1班电气1班电气1班学号2012217211201221721220122172132012217214C程序设计84899091多媒体技术87908487大学英语86918588高等数学88887889大学体育80757072测试结果见附录2〔系统测试截图〕运行实例：见附录2〔系统测试截图〕〔六〕进一步改良1、通过数组存储学生信息虽然有利于排序和查询但是在一定程度上却影响了系统的空间性能，而且静态存储的方式同时也限制了信息的数量。所以可以改良信息的存储形式，通过链表等动态形式存储信息，提高空间性能。2、排序功能中可以通过多关键字排序的方式更好的解决排序关键字相同的情况。3、改善输入的文本文档的排版，使输出信息更加明朗。4、可以尝试通过MFC构建可视化图形界面以实现更好的交互式体验。〔七〕心得体会本次课程设计的题目是“简单学生成绩管理系统”，说起简单是因为它没有涉及到什么复杂的算法，很常规，但是要想把它做得很好并非易事。首先这是一个管理系统，他需要有一套完整的交互式框架以便于用户的操作，还要有一个清晰地逻辑结构以减小系统在操作上的复杂度。其次，系统功能的全面，要尽可能的涵盖对学生成绩的绝大局部操作，并且在到达根本功能的同事加以拓展，使其更加富。最后就是性能，决定一款软件的好坏离不开其功能和操作，但更重要的还有性能，包含时间性能和和空间性能，一款好的软件应该能用最短的时间，最少的资源做最多的事，而这一切都离不开算法的设计。算法设计的是否巧妙对于一款软件而言至关之重要。此外，虽然课程设计已经完成，但对于一个系统而言不能永远停留在黑底白字的控制台窗口上，他应该在一个更加人性化的有可视化图形界面的面向用户的软件，所以对于这些方面，我还有很长的一段路要走，还有很多东西值得挖掘。〔八〕附录附录1：〔学生成绩管理系统源代码〕1、头文件〔func.h〕源代码：#ifndef_FUNC_H_#define_FUNC_H_#include<iostream>#include<stdlib.h>#include<string.h>#include<stdio.h>#definen20#definem10#definemaxnum999usingnamespacestd;structdata{ charName[n];//姓名 charClass[n];//班级 charNumber[n];//学号 floatcprog,media,eng,math,sport;//各科成绩 floatsum;//总分 floatave;//平均数 intorder;//名次};typedefdata*Infor;Inforstu[maxnum];//存放学生信息的数组intamount;//系统实际存放的学生人数voidPrint_space()//打印空格{ inti; for(i=0;i<15;i++) cout<<"";}voidarry()//初始化学生信息数组{ inti; for(i=0;i<maxnum;i++){ stu[i]=NULL; }}voidPrint_menu()//打印主菜单{ cout<<endl; Print_space(); cout<<"*******************系统菜单********************"<<endl; Print_space(); cout<<"1.成绩录入2.成绩排名"<<endl; Print_space();cout<<endl; Print_space(); cout<<"3.成绩统计4.成绩查询"<<endl; Print_space();cout<<endl; Print_space(); cout<<"5.成绩修改6.成绩删除"<<endl; Print_space();cout<<endl; Print_space(); cout<<"7.文本输出8.用户须知"<<endl; Print_space();cout<<endl; Print_space(); cout<<"9.退出系统"<<endl; Print_space(); cout<<"***********************************************"<<endl; Print_space(); cout<<"请选择：";}voidPrint_insert()//打印信息录入提示{ Print_space(); cout<<"******************成绩录入*********************"<<endl;Print_space(); cout<<"注：请按系统提示输入信息，按空格键后回车退出"<<endl;}voidPrint_sorting()//打印成绩排名菜单{ Print_space(); cout<<"*******************成绩排名********************"<<endl;Print_space(); cout<<"成绩排名如下："<<endl;}voidPrint_count(){ Print_space(); cout<<"*******************成绩统计********************"<<endl;Print_space(); cout<<"各科成绩统计如下："<<endl;}voidPrint_delete()//打印成绩删除菜单{ Print_space(); cout<<"*******************成绩删除********************"<<endl;Print_space(); cout<<"|1.按姓名删除2.按学号删除|"<<endl;Print_space(); cout<<"***********************************************"<<endl;Print_space(); cout<<"请选择：";}voidPrint_search()//打印成绩查询菜单{ Print_space(); cout<<"*******************成绩查询********************"<<endl;Print_space(); cout<<"|1.按姓名查询2.按学号查询|"<<endl;Print_space(); cout<<"***********************************************"<<endl;Print_space(); cout<<"请选择：";}voidPrint_rewrite()//打印成绩排名菜单{ Print_space(); cout<<"*******************成绩修改********************"<<endl;Print_space(); cout<<"请输入想要修改的学生姓名：";}voidPrint_output(){ Print_space(); cout<<"*******************文本输出********************"<<endl;}voidGet_infor(Infor&s)//信息录入{ arry(); inti,j; s=newdata; stu[1]=s; cout<<endl; Print_space(); cout<<"姓名："; getchar(); gets(s->Name); Print_space(); cout<<"班级："; gets(s->Class); Print_space(); cout<<"学号："; gets(s->Number); Print_space(); cout<<"C程序设计："; cin>>s->cprog; Print_space(); cout<<"多媒体技术："; cin>>s->media; Print_space(); cout<<"大学英语："; cin>>s->eng; Print_space(); cout<<"高等数学："; cin>>s->math; Print_space(); cout<<"大学体育："; cin>>s->sport; s->sum=(s->cprog)+(s->media)+(s->eng)+(s->math)+(s->sport); s->ave=(s->sum)/5; for(i=2;i<maxnum;i++){ s=newdata; stu[i]=s; cout<<endl; Print_space(); cout<<"姓名："; getchar(); gets(stu[i]->Name); if((strcmp(stu[i]->Name,""))==0)//当字符串为空格时退出输入 break; Print_space(); cout<<"班级："; gets(stu[i]->Class); Print_space(); cout<<"学号："; gets(stu[i]->Number); Print_space(); cout<<"C程序设计："; cin>>stu[i]->cprog; Print_space(); cout<<"多媒体技术："; cin>>stu[i]->media; Print_space(); cout<<"大学英语："; cin>>stu[i]->eng; Print_space(); cout<<"高等数学："; cin>>stu[i]->math; Print_space(); cout<<"大学体育："; cin>>stu[i]->sport; stu[i]->sum=(s->cprog)+(s->media)+(s->eng)+(s->math)+(s->sport); stu[i]->ave=(s->sum)/5; } amount=i-1;}voidSorting(int&amount)//按学生成绩总分排序〔降序〕{ inti,j; Infortemp; boolflag; i=1; do{ flag=false; for(j=amount;j>i;j--) if(stu[j]->sum>stu[j-1]->sum){ temp=stu[j]; stu[j]=stu[j-1]; stu[j-1]=temp; flag=true; } i++; }while(i<=amount&&flag==true); for(i=1;i<=amount;i++) stu[i]->order=i;//确定学生名次}voidPrint_Infor(inti)//打印学生信息{ intj; Print_space();cout<<"***********************************************"<<endl; Print_space(); cout<<"姓名："; puts(stu[i]->Name); Print_space(); cout<<"班级："; puts(stu[i]->Class); Print_space(); cout<<"学号："; puts(stu[i]->Number); Print_space(); cout<<"名次："<<stu[i]->order<<endl; Print_space(); cout<<"C程序设计："<<stu[i]->cprog<<endl; Print_space(); cout<<"多媒体技术："<<stu[i]->media<<endl; Print_space(); cout<<"大学英语："<<stu[i]->eng<<endl; Print_space(); cout<<"高等数学："<<stu[i]->math<<endl; Print_space(); cout<<"大学体育："<<stu[i]->sport<<endl; Print_space(); cout<<"总分："<<stu[i]->sum<<endl; Print_space(); cout<<"平均分："<<stu[i]->ave<<endl;}voidSearch_infor1()//查询学生信息〔按姓名〕{chars[20];inti;boolsig=false; cout<<"请输入姓名："; getchar(); gets(s); for(i=1;i<=amount;i++){ if((strcmp(stu[i]->Name,s)==0)){ Print_Infor(i); sig=true; break; } } if(sig==false){ Print_space(); cout<<"查询失败，无此学生信息！"<<endl; }}voidSearch_infor2()//查询学生成绩〔按学号〕{ chars[20]; inti; boolsig=false; cout<<"请输入学号："; getchar(); gets(s); for(i=1;i<=amount;i++){ if((strcmp(stu[i]->Number,s)==0)){ Print_Infor(i); sig=true; break; } } if(sig==false){ Print_space(); cout<<"查询失败，无此学生信息！"<<endl; }}voidRewrite()//修改学生信息{ charss[20]; inti,j; getchar(); gets(ss); for(i=1;i<=amount;i++){ if((strcmp(ss,stu[i]->Name)==0)){ Print_Infor(i); cout<<endl; break; } } Print_space(); cout<<"请输入该学生的新信息："<<endl;Print_space(); cout<<"姓名：";//开始录入新信息 gets(stu[i]->Name);Print_space(); cout<<"班级："; gets(stu[i]->Class);Print_space(); cout<<"学号："; gets(stu[i]->Number);Print_space(); cout<<"C程序设计："; cin>>stu[i]->cprog;Print_space(); cout<<"多媒体技术："; cin>>stu[i]->media;Print_space(); cout<<"大学英语："; cin>>stu[i]->eng;Print_space(); cout<<"高等数学："; cin>>stu[i]->math;Print_space(); cout<<"大学体育："; cin>>stu[i]->sport; stu[i]->sum=(stu[i]->cprog)+(stu[i]->media)+(stu[i]->eng)+(stu[i]->math)+(stu[i]->sport); stu[i]->ave=(stu[i]->sum)/5; Sorting(amount);//重新排序}voidDelete_infor1()//删除学生信息〔按姓名〕{ inti,j; charss[20]; Print_space(); cout<<"请输入要删除的学生姓名："; getchar(); gets(ss); Print_space(); for(i=1;i<=amount;i++){ if((strcmp(ss,stu[i]->Name)==0)){cout<<"以下是该学生信息："<<endl; Print_Infor(i); cout<<endl; break; } } Print_space(); cout<<"*******************确定删除？******************"<<endl;Print_space(); cout<<"|1.YES2.NO|"<<endl;Print_space(); cout<<"***********************************************"<<endl;Print_space(); cout<<"请选择："; cin>>j; if(j=1){ if(i==amount){ amount--; Sorting(amount);Print_space();cout<<"删除成功！"<<endl; } else{ for(j=i;j<amount;j++) stu[j]=stu[j+1]; amount--; Sorting(amount); Print_space(); cout<<"删除成功！"<<endl; } } if(j==0) return;}voidDelete_infor2()//删除学生信息〔按学号〕{ inti,j; charss[20]; Print_space(); cout<<"请输入要删除的学生学号："; getchar(); gets(ss); Print_space(); for(i=1;i<=amount;i++){ if((strcmp(ss,stu[i]->Number)==0)){ cout<<"以下是该学生信息："<<endl; Print_Infor(i); cout<<endl; break; } } Print_space(); cout<<"*******************确定删除？******************"<<endl;Print_space(); cout<<"|1.YES2.NO|"<<endl;Print_space(); cout<<"***********************************************"<<endl;Print_space(); cout<<"请选择："; cin>>j; if(j=1){ if(i==amount){ amount--; Sorting(amount); Print_space(); cout<<"删除成功！"<<endl; } else{ for(j=i;j<amount;j++) stu[j]=stu[j+1]; amount--; Sorting(amount); Print_space(); cout<<"删除成功！"<<endl; } } if(j==0) return;}voidCount_infor()//成绩统计{ inti=0,j=0,k=0,r=0,s=0; floata; Print_space(); cout<<"参加考试的总人数为："<<amount<<endl; for(i=1;i<=amount;i++){ s=s+stu[i]->cprog; if(stu[i]->cprog<60) j++; elseif(stu[i]->cprog>=75&&stu[i]->cprog<85) k++; elseif(stu[i]->cprog>85) r++; } a=s/amount; Print_space(); cout<<"***********************************************"<<endl; Print_space(); cout<<"C程序设计："<<endl;Print_space(); cout<<"单科平均分："<<a<<endl;Print_space(); cout<<"不及格人数："<<j<<endl;Print_space(); cout<<"良好人数："<<k<<endl;Print_space(); cout<<"优秀人数："<<r<<endl; i=0,j=0,k=0,r=0,s=0; for(i=1;i<=amount;i++){ s=s+stu[i]->media; if(stu[i]->media<60) j++; elseif(stu[i]->media>=75&&stu[i]->media<85) k++; elseif(stu[i]->media>85) r++; } a=s/amount; Print_space(); cout<<"***********************************************"<<endl; Print_space(); cout<<"多媒体技术："<<endl;Print_space(); cout<<"单科平均分："<<a<<endl;Print_space(); cout<<"不及格人数："<<j<<endl;Print_space(); cout<<"良好人数："<<k<<endl;Print_space(); cout<<"优秀人数："<<r<<endl; i=0,j=0,k=0,r=0,s=0; for(i=1;i<=amount;i++){ s=s+stu[i]->eng; if(stu[i]->eng<60) j++; elseif(stu[i]->eng>=75&&stu[i]->eng<85) k++; elseif(stu[i]->eng>85) r++; } a=s/amount; Print_space(); cout<<"***********************************************"<<endl; Print_space(); cout<<"大学英语："<<endl;Print_space(); cout<<"单科平均分："<<a<<endl;Print_space(); cout<<"不及格人数："<<j<<endl;Print_space(); cout<<"良好人数："<<k<<endl;Print_space(); cout<<"优秀人数："<<r<<endl; i=0,j=0,k=0,r=0,s=0; for(i=1;i<=amount;i++){ s=s+stu[i]->math; if(stu[i]->math<60) j++; elseif(stu[i]->math>=75&&stu[i]->math<85) k++; elseif(stu[i]->math>85) r++; } a=s/amount; Print_space(); cout<<"***********************************************"<<endl; Print_space(); cout<<"高等数学："<<endl;Print_space(); cout<<"单科平均分："<<a<<endl;Print_space(); cout<<"不及格人数："<<j<<endl;Print_space(); cout<<"良好人数："<<k<<endl;Print_space(); cout<<"优秀人数："<<r<<endl; i=0,j=0,k=0,r=0,s=0; for(i=1;i<=amount;i++){ s=s+stu[i]->sport; if(stu[i]->sport<60) j++; elseif(stu[i]->sport>=75&&stu[i]->sport<85) k++; elseif(stu[i]->sport>85) r++; } a=s/amount; Print_space(); cout<<"***********************************************"<<endl; Print_space(); cout<<"大学体育："<<endl;Print_space(); cout<<"单科平均分："<<a<<endl;Print_space(); cout<<"不及格人数："<<j<<endl;Print_space(); cout<<"良好人数："<<k<<endl;Print_space(); cout<<"优秀人数："<<r<<endl;}voidInfor_output(){ FILE*ff; inti; char*a; char*b; char*c; ff=fopen("D://学生成绩汇总.txt","wt"); if(ff==NULL){ cout<<"文件创立失败！"<<endl; } else{ ff=fopen("D://学生成绩汇总.txt","w"); fputs("学生个人考试成绩信息汇总\n",ff); for(i=1;i<=amount;i++){ a=stu[i]->Name; b=stu[i]->Class; c=stu[i]->Number; fputs("—————————————————————————————\n",ff); fputs("姓名：",ff); fprintf(ff,"%s\n",a); fputs("班级：",ff); fprintf(ff,"%s\n",b); fputs("学号：",ff); fprintf(ff,"%s\n",c); fputs("C程序设计：",ff); fprintf(ff,"%.1f\n",stu[i]->cprog); fputs("多媒体技术：",ff); fprintf(ff,"%.1f\n",stu[i]->media); fputs("大学英语：",ff); fprintf(ff,"%.1f\n",stu[i]->eng); fputs("高等数学：",ff); fprintf(ff,"%.1f\n",stu[i]->math); fputs("大学体育：",ff); fprintf(ff,"%.1f\n",stu[i]->sport); fputs("总分：",ff); fprintf(ff,"%.2f\n",stu[i]->sum); fputs("平均分：",ff); fprintf(ff,"%.2f\n",stu[i]->ave); fputs("名次：",ff); fprintf(ff,"%d\n",stu[i]->order); fputs("—————————————————————————————\n",ff); } } fclose(ff);}#endif//_FUNC_H_2、主程序源代码：#include"func.h"voidmain(){ inti,j,k=1; charp[m]; charch; Infort; FILE*fp; boolsig=false; Print_space(); cout<<"***********************************************"<<endl; Print_space(); cout<<"|欢送使用学生成绩管理系统|"<<endl; Print_space(); cout<<"***********************************************"<<endl; Print_menu(); cin>>i; switch(i) { case1: Print_insert(); Get_infor(t); break; case2: cout<<"您还未录入学生信息！"<<endl; break; case3: cout<<"您还未录入学生信息！"<<endl; break; case4: cout<<"您还未录入学生信息！"<<endl; break; case5: cout<<"您还未录入学生信息！"<<endl; break; case6: cout<<"您还未录入学生信息！"<<endl; break; case7: cout<<"您还未录入学生信息！"<<endl; break; case8: fp=fopen("用户须知.txt"