【C语言】学生管理系统:完整模拟与实现

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筋斗云
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🔥引言

本篇文章为修改了在校期间实训报告,使用C语言实现学生成绩管理系统。对此,其中步骤没有详细写出,如果有问题可以私信我,感谢你的支持。

文章目录


一、背景描述

学生成绩管理系统是用于存储学生个人信息,对于学生信息进行系统的管理。关于学生成绩管理系统,不单单只能适用于学生信息,该系统的底层逻辑,同样适用于需要多个对对象复杂信息进行存储和管理的场景。

二、任务需求

对于学生成绩管理系统,需要设计以下接口功能,才能保证系统的基本运行和提高系统的可维护性。接口:学生信息录入、输出、查询、修改,排序等功能。包括系统的控制面板,通过输入控制对应接口的调用。

三、总体设计

3.1开放平台

本次学生成绩管理系统在DEV-C++轻量级编译器下实现,并且通过C语言编写该程序。

3.2 总体思路

我们将通过该系统的底层逻辑针对性的实现接口。学生信息是具有复杂的信息,需要使用结构体(类)进行封装这些信息,而对于多个学生对象需要使用数组进行存储,但是数组的大小在编译阶段就被确定,属于静态数组。对于数组的大小无法合理的分配,大小给大了导致浪费,开小了又不够使用。对此,需要使用动态开辟内存的数据结构来存在我们学生的数据,这种数据结构称为顺序表。

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对于,实现学生成绩管理系统就需要借用顺序表的结构和接口。对此我们将学生成绩管理系统分为两大过程:模拟实现顺序表,以管理系统为目标对顺序表进行应用
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学生成绩管理系统是基于顺序表的应用,对此需要先实现顺序表或者使用STL,根据管理系统的要求进行处理。
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四、功能模板设计:

功能模板根据两个大过程:模拟实现顺序表,顺序表的应用实现管理系统。

4.1 模拟实现顺序表

4.1.1 顺序表的基本结构

#include <stdio.h> #include <string.h> #include <assert.h> #include <stdlib.h> #include <stdbool.h> #include <Windows.h>  typedef struct AchievementInfo SLDataType; //顺序表的基本结构 typedef struct SeqList {     SLDataType* _a;      int _size; //顺序表中有效元素     int _capacity; //顺序表当前容量 }SL; 

4.1.2 顺序表的初始化

void SLInit(SL* ps) {     assert(ps);     ps->_a = NULL;     ps->_size = 0;     //可以选择给数据或者不给     //这先不给,扩容需要_a指向一个明确的空间     ps->_capacity = 0; } 

4.1.3 顺序表的销毁

void SLDestroy(SL* ps)  {  assert(ps);  assert(ps->_a);  //释放动态开辟内存  free(ps->_a);  ps->_a = NULL;   ps->_size = 0;  ps->_capacity = 0;  } 

4.1.4顺序表的扩容(为插入数据提供保障)

void SLCheckCapacity(SL* ps) {     assert(ps);     if (ps->_capacity == ps->_size)     {         int new_cpacity = ps->_capacity == 0 ? 4 : ps->_capacity * 2;         SLDataType* tmp = (SLDataType*)realloc(ps->_a, sizeof(SLDataType) * new_cpacity);         if (tmp == NULL)         {             perror("realloc fail!");             return ;         }          ps->_a = tmp;         ps->_capacity = new_cpacity;     } } 

在实现该接口时】:

  • 为存储数据而申请的一块空间,那么需要交给这个数据类型去维护

  • Capacity代表当前空间大小,Size代表当前有效数据,当有效数据充满了当前空间大小就需要申请内存空间(这里需要实现多次插入函数,这里单独实现SLChekckCapacity)

  • newcapacity是防止在扩容时,capacity为空(零乘任何数为零),申请空间大小错误

  • 最好不要phead直接接收扩容的地址,防止扩容(第二种情况)失败导致找不到之前空间地址

  • 开辟以字符类型来维修开辟的空间,需要为‘\0‘开辟一个空间

4.1.5 顺序表的尾插

//顺序表的尾插 void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x) {     assert(ps);     if (ps->_capacity == ps->_size) SLCheckCapacity(ps);      ps->_a[ps->_size++] = x; }  

4.1.6 顺序表的判空

bool SLEmpty(SL*ps) {     assert(ps);     assert(ps->_a);     return ps->_size==0; } 

4.1.7 顺序表的任意位置删除(pos是下标)

//任意位置删除  void SLErase(SL* ps, int pos)  {    assert(!(SLEmpty(ps)));  assert(ps);  assert(ps->_a);assert(0 <= pos && pos < ps->_size);for (int i = pos; i < ps->_size; i++)  {  ps->_a[i] = ps->_a[i + 1];  }  ps->_size--;  } 

在实现该接口时】:

  • 需要对pos设置范围

  • 以下标pos为界,pos之后的数据向前移动(跟头删是类似的,主要是在循环条件略显差异)

4.2 实现学生成绩管理系统

首先学生成绩管理系统是在顺序表数据结构的基础上,进行灵活的应用,对此需要包括顺序表的头文件,便于调用顺序表中实现的接口。

4.2.1 学生成绩管理系统需要实现的接口

以下是Management System.h头文件,主要用于定义学生信息的结构和该系统需要实现的接口

#define NAME_MAX 100 #define SEX_MAX 10 #define REGISTRATION_MAX 30 #define Grades_MAX 10   enum AcInfo {     Name = 1,     Registration,     Grades };  struct AchievementInfo {     //学生姓名     char _name[NAME_MAX];     //学生性别     char _sex[SEX_MAX];     //学生学籍号     char _registration[REGISTRATION_MAX];     //学生成绩     int _grades; };  typedef struct AchievementInfo AInfo;   typedef struct SeqList Achievement; //学生信息的初始化 void Achievement_Init(Achievement* ac); //学生信息的销毁 void Achievement_Destroy(Achievement* ac);  //添加学生信息 void Achievement_Add(Achievement* ac); //删除学生信息 void Achievement_Del(Achievement* ac); //修改学生成绩信息 void Achievement_Modify(Achievement* ac); //查看全部学生信息 void Achievement_Show(Achievement* ac); 查找指定学生信息 void  Achievement_Find(Achievement* ac); //按照名字或者成绩排序 void Achievement_Sort(Achievement* ac); 

4.2.2 typedef重定义类型的名字

//对于顺序表结构体类型重定义类型  typedef struct SeqList AInfo;  //对于顺序表内嵌结构体重定义类型  typedef struct AchievementInfo AInfo; 

4.3 实现学生成绩管理系统接口(主要是对顺序表接口的复用)

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4.3.1学生信息的初始化

void Achievement_Init(Achievement* ac) {     SLInit(ac); } 

4.3.2 学生信息的销毁

void Achievement_Destroy(Achievement* ac) {     SLDestroy(ac); } 

4.3.3 添加学生信息

void Achievement_Add(Achievement* ac) {     AInfo info;     printf("请分别输入学生的名字、性别、学号、成绩\n");     scanf("%s %s %s %d",            info._name,            info._sex,            info._registration,            &info._grades);      //往(顺序表)中插入数据     SLPushBack(ac, info); } 

4.3.4 查找指定学生的下标

int FindSTName(Achievement* ac, char name[]) {     for (int i = 0; i < ac->_size; i++)     {         if (strcmp(ac->_a[i]._name, name) == 0 )         {             return i;         }     }     return -1; } 

4.3.5 删除学生信息

void Achievement_Del(Achievement* ac) {     assert(ac);     //根据用户的名字进行删除     printf("请输入你需要删除的学生姓名\n");     char name[NAME_MAX];     scanf("%s", name);      int findidex = FindSTName(ac, name);     if (findidex < 0)     {         printf("你需要删除的学生信息不存在\n");         return;     }      //找到了进行删除操作     SLErase(ac, findidex); } 

4.3.6 查看学生成绩信息

void Achievement_Show(Achievement* ac) {     printf("系统正在加载中....\n");     Sleep(3000);     printf("系统加载完成!\n");     //打印表头信息     printf("%s %s %-10s %s\n", "学生姓名", "学生性别", "学生学号", "学生成绩");      for(int i =0; i < ac->_size; i++)     {         printf("%-10s %-5s %-8s %-d分\n", ac->_a[i]._name, ac->_a[i]._sex,                 ac->_a[i]._registration, ac->_a[i]._grades);     } } 

4.3.7 修改学生信息

void Achievement_Modify(Achievement* ac) {     assert(ac);     //根据用户的名字进行修改 成绩     printf("请输入你需要修改的学生姓名\n");     char name[NAME_MAX];     scanf("%s", name);      int findidex = FindSTName(ac, name);     if (findidex < 0)     {         printf("你需要修改的学生信息不存在\n");         return;     }      printf("系统正在加载中....\n");     Sleep(3000);     printf("系统加载完成!\n");      printf("请重新分别输入学生的名字、性别、学号、成绩\n");     scanf("%s %s %s %d",            ac->_a[findidex]._name,            ac->_a[findidex]._sex,           ac->_a[findidex]._registration,           &ac->_a[findidex]._grades);      printf("修改成功!\n"); } 

4.3.8 查找指定学生信息

void  Achievement_Find(Achievement* ac) {     assert(ac);     //根据用户的名字进行修改 成绩     printf("请输入你需要查找的学生姓名\n");     char name[NAME_MAX];     scanf("%s", name);     int findidex = FindSTName(ac, name);     if (findidex < 0)     {         printf("你需要查找的学生信息不存在\n");         return;     }      printf("系统正在加载中....\n");     Sleep(3000);     printf("系统加载完成!\n");     printf("以下是你需要查找的学生信息\n");      printf("%-10s %-5s %-8s %-d分\n", ac->_a[findidex]._name, ac->_a[findidex]._sex,            ac->_a[findidex]._registration, ac->_a[findidex]._grades); } 

4.3.9 按照名字或者成绩排序

//按照名字或者成绩排序  void Achievement_Sort(Achievement* ac)  {  enum AcInfo select;  printf("请输入你需要按照什么类型排序:(1->Name,2->Registration,3->Grades)\n");    // 清空输入缓冲区  fflush(stdin);    scanf("%u", &select);    if (select < Name || select > Grades)  {  printf("输入的排序类型无效!\n");  return; // 或者采取其他合适的处理方式  }  //这个名字就代表什么数据  switch (select)  {  case Name:  qsort(ac->_a, ac->_size, sizeof(ac->_a[0]), Name_Compare);  break;  case Registration:  qsort(ac->_a, ac->_size, sizeof(ac->_a[0]), Registration_Compare);  break;  case Grades:  qsort(ac->_a, ac->_size, sizeof(ac->_a[0]), Grades_Compare);  break;  default:  break;  }  printf("排序成功\n");  } 

4.3.10 比较函数的接口

int Name_Compare(const void* e1, const void* e2) {     //是每个元素之间的比较     const AInfo* a1 = (const AInfo*) e1;     const AInfo* a2 = (const AInfo*) e2;      return strcmp(a1->_name, a2->_name); }  int Registration_Compare(const void* e1, const void* e2) {     //是每个元素之间的比较     const AInfo* a1 = (const AInfo*)e1;     const AInfo* a2 = (const AInfo*)e2;      return strcmp(a1->_registration, a2->_registration); } int Grades_Compare(const void* e1, const void* e2) {     //是每个元素之间的比较     const AInfo* a1 = (const AInfo*)e1;     const AInfo* a2 = (const AInfo*)e2;      //如果是100分就会出现问题     //是根据字符的大小进行判断     //所以这里成绩可以整型的比较进行     return a1->_grades - a2->_grades; } 

4.4 菜单界面

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 #include "SeqList.h" #include "Management System.h"  void mune() {     printf("*****************************************************\n");     printf("************欢迎使用学生成绩管理系统*****************\n");     printf("*****1.添加学生信息********2.删除学生信息************\n");     printf("*****************************************************\n");     printf("*****3.修改学生信息********4.查找指定学生信息*********\n");     printf("*****************************************************\n");     printf("*****5.查看全部学生信息****6.按照名字或者成绩排序******\n");     printf("***************0.退出系统*****************************\n");     printf("*****************************************************\n");   }   int main() {     typedef struct SeqList AInfo;      AInfo ac;     Achievement_Init(&ac);     int input;      mune();     do     {         printf("请根据菜单选择你需要完成的操作\n");          // 清空输入缓冲区         fflush(stdin);         scanf("%d", &input);         printf("请稍等!\n");          switch (input)         {             case 0: printf("成功退出该系统");                 Achievement_Destroy(&ac);                 break;             case 1:                  Achievement_Add(&ac);                 break;             case 2: Achievement_Del(&ac);                 break;             case 3: Achievement_Modify(&ac);                 break;             case 4: Achievement_Find(&ac);                 break;             case 5: Achievement_Show(&ac);                 break;             case 6: Achievement_Sort(&ac);                 break;             default:                 printf("非法输入,请重新输入\n");                 break;         }      } while (input);     return 0; } 

五、以下是系统测试情况

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将sqort比较函数是对于元素进行比较,在强转类型转化的时候,类型我给了定义顺序表结构的结构体类型,而不是顺序表中内嵌学生信息的结构体类型,所以导致了错误。

当然这一块学生按照名字,学号,成绩排序,在学习枚举时。我想到了以枚举类型代替数据,从而配合switch分支语句,进行选择性的根据不同要求进行排序,这也是属于我比较满意的地方。
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以上就是本篇文章的所有内容,在此感谢大家的观看!这里是店小二C语言笔记,希望对你在学习C语言中有所帮助!

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