数据结构基础学生成绩管理系统c语言.docx

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数据结构基础学生成绩管理系统c语言

学号：

Xxxxx

《数据结构基础》课程报告

题目

学生成绩管理系统

学院

XXX

专业

XXX

班级

XXX

姓名

XXX

指导教师

XXX

2016

年

11

月

27

日

1.任务与目的

《数据结构基础》大作业要求学生对所选题目进行问题的分析、数据结构的比较选取、数据结构的存储方法以及算法的分析和编程实现。

本课程的主要目的是强化和巩固常用的数据结构使用方法，培养综合运用所学知识，分析和解决实际问题的能力。

通过大作业的完成，促使学生将数据结构的理论方法与实际应用相结合，让学生能比较全面而辩证地分析和处理问题，逐步树立正确的算法设计思想，熟练掌握常用数据结构的具体实现方法和分析方法，以及软件开发的基本技术和工作过程，培养严谨认真的科学态度和务实的工作作风。

2.题目描述

学生成绩管理：

实现功能：

输入、输出、插入、删除、查找、显示、保存、排序、修改、退出等。

用户使用该系统主要在于实现对学生信息的编写、修改、保存等操作。

3.设计目的

（1）基本掌握程序设计的基本思路、方法和技能；

（2）达到能掌握数据结构的基本知识并加以应用；

（3）能够利用所学的基本知识和技能，解决简单的程序设计问

（4）强化和巩固常用的数据结构使用方法，培养综合运用所学知识，分析和解决实际问题的能力

4.需求分析

作为基本的程序设计，显示界面要具有美观性，所以在程序设计时要考虑程序输出时的格式，所以我在编写程序时，从显示界面到各个部分都经过了详细的规划和编排，比如在下一个程序功能执行时，对前面显示的东西用system（"Cls"）进行清除操作，这样操作之后在屏幕上显示就不会杂乱了。

要设计的学生信息管理系统要完成学生信息的建立、显示、查找、插入、删除、保存、排序、修改、退出等基本功能，程序设计基础建立在已学过的数据结构、C语言等知识层面上，可自己增加程序的难度。

我要设计的程序主要应用到C编程方法学[1]和数据结构[2]的主要知识。

基本要求需实现程序的编译、链接、调试、运行。

主要解决的问题是程序的编写，操作平台为VC++6.0

5.问题分析及算法设计

5.1问题分析

这个程序要设计的整体思想就是模块化编程，因为程序集多个功能于一体，然后根据用户输入的要求执行相应的子模块，以此达到功能的实现。

所以主函数就可以用switch结构实现，然后分别按功能编写模块函数了。

5.2算法设计

经过问题分析，程序的大体结构已经确定，然后就要考虑该使用那些算法了。

因为程序要存储一连串的学生信息，且包含多个数据项，所以可以用数组、结构体、顺序表、单链表等实现，但要实现查找、排序、删除等各种功能，单链表就显得更适宜些，同时也能锻炼我们对链表的使用技巧，所以经过思量，决定用单链表来实现编程。

6.系统设计方案

6.1系统功能

首先要确定学生信息应包括：

学号，姓名，科目，成绩业等。

其次，学生信息管理系统应提供的功能包括：

（1）系统以菜单方式显示

（2）要有学生信息录入功能

（3）学生信息浏览功能

（4）学生信息用文件保存

（5）按学号查询、按姓名查询

（6）可以按学号、科目成绩等排序

（7）学生信息的删除修改

（8）学生信息的修改

（9）退出

结合实际情况及自身能力，确定了以上要编写并实现的功能。

6.2程序设计及运行结果

（1）主函数模块设计

之前已确定主函数可以用switch结构实现，只要将系统功能经分析排版后写入主函数中的每个case即可，所以主函数可如下编写[3]

//主函数

intmain（void）{

menu（）;//调用显示函数

while

（1）

{

printf（"\t\t请选择相应的功能：

"）;

scanf（"%d",&a）;

switch（a）

{

case0:

//退出系统

case1:

//学生信息输入

case2:

//信息显示

case3:

//查找信息

case4:

//删除学生信息

case5:

//插入学生信息（尾插法）

case6:

//学生信息排序

case7:

//修改信息

case8:

//保存成绩至文件

default:

//输入其它情况，循环重新输入

break;

}}

system（"pause"）;

return0;

}

如此编写，可以使主函数既简单易懂，又不杂乱，能让读者一目了然，有了主函数，之后就可以往主函数中加子模块了。

（2）“屏幕”—显示函数模块设计

显示屏幕，也就是要给用户提供功能选择的主界面，需明了，整齐，要达到用户感觉到系统操作很其实简单的效果，所以编译排版之后的界面效果见下图

可以从上图看出，只要用户按自己需求进行操作，就可以实现相应功能了。

程序设计的该函数为voidmenu（）。

（3）结构体定义

“结构体名”用作结构体类型的标志，它又称“结构体标记”。

声明一个结构体类型的一般形式为：

Struct结构体名

{成员表列}；

大括弧内是该结构体中的各个成员，由它们组成一个结构体。

对各成员都应进行类型声明，即

类型名成员名

我在结构体中定义了两个字符数组及三个整形变量，用于存储学号、姓名、三个科目的成绩，并在结构体中定义了一个指针，为单链表所需，用于指向下一结点。

typedefstructstudent//建立学生类

{

charnum[20];//学号

charname[20];//姓名

intmath;//数分

intEnglish;//英语

intData;//数据结构

structstudent*next;//指针

}student;

student*head=NULL;//头指针

（5）信息输入模块

对应函数为voidcreate（），可用链表建立学生信息，所以先要建立一个头结点

p1=（student*）malloc（sizeof（student））;//建立头结点

然后让指针指向下一个结点，依次根据用户输入的学生个数循环建立链表（学生信息）

所以主要循环为while

while（number

{

p2=（student*）malloc（sizeof（student））;//建立结点

scanf（"%s%s%d%d%d",p2->num,p2->name,&p2->math,&p2->English,&p2->Data）;//输入学生信息

if（p2->num==0）

{

printf（"信息输入成功！

\n"）;

break;

}

length++;//链表的长度

p1->next=p2;

p2->next=NULL;//结点相继后移

p1=p1->next;

number++;//记录已输入的学生个数

}

printf（"信息输入成功！

\n"）;//返回成功

功能的选择是用户根据选择模块—屏幕上的提示做出的操作，可以看到，在进行下一操作之前，系统会进行清屏，然后显示本次的操作结果。

（6）显示模块及结果

voiddisplay（），这个模块并不是每个操作结果的输出函数，它会输出最终的结果，在进行了输入学生信息操作后，进行这个功能，系统就会输出全部的结果，见下图。

可以看出，系统已把上次的操作清屏，然后根据输入的2功能进行了显示操作。

输出是按循环输出的，用指针指向链表的各项数据，依次输出。

主要代码为

while（p!

=NULL）

{

printf（"\t\t%-13s%-11s%-9d%-9d%d\n",p->num,p->name,p->math,p->English,p->Data）;p=p->next;

}

（7）查找模块及结果

在程序设计时，并没有采用单一的按学号或按姓名查找的方式，而是既可以按学号查找，亦可按姓名查找，所以编写了voidsearch1（）和voidsearch2（）这两个查找函数，当输入的学号或姓名不在记录时，系统会显示“查无此人”，主要代码如下，链表不空时循环查找，然后用字符串比较函数[4]判断查找是否成功。

while（p!

=NULL）

{

if（strcmp（p->num,xh）==0）//查找成功，显示查找信息

{

…………………………….//显示查找到的信息

}

}

if（p==NULL）//链表遍历完成，返回查找信息

printf（"查无此人\n"）;

（8）删除模块

voidDelete（）为删除模块函数，按输入的学号删除信息，首先会根据用户输入的学号查找该学号对应的信息，如果记录中没有，则系统返回查无此人，如果查找成功，则会删除该学生的所有信息，代码同查找一样，在while循环中用了字符串比较函数，若查找成功，则删除，否则返回查无此人。

（9）插入函数模块

voidinsert（）为插入函数，主要用了尾插法插入学生信息，主要代码如下

voidinsert（）

{…………………

q=（student*）malloc（sizeof（student））;//建立新的结点

…………………..//输入学生信息

while（p!

=NULL）//循环

{

if（strcmp（p->num,q->num）==0）//判断链表中是否已有该学号

{

printf（"该学号已经存在，无法插入！

\n"）;

return;

}//若链表中已有该学号，则返回

p=p->next;}

p=head;

for（i=0;i

p=p->next;

q->next=p->next;

p->next=q;

length++;//插入后链表长度增加

printf（"插入成功！

\n"）;//返回成功

插入函数的难点在于新结点建立、信息输入、将信息插入链表等步骤的链接，还有结点的移动等核心算法。

（10）排序函数模块

排序模块是我遇到的最大难题，难在不仅要对整形数比大小，还要对学号这个字符串比大小，在编译时，老是出错，也想了好些天，但在同学及老师的帮助下还是把问题解决了，而关键在于对字符串比较函数的应用if（strcmp（p->num,p->next->num）>0），这样编写问题就迎刃而解了。

排序模块主要有按学号排序、按各科目成绩排序。

按学号排序时，用的排序方法为结点交换的排序方法，主要代码为

while（head->next!

=tail）//头指针不等于尾指针时

{

prep=head;

p=head->next;

while（p->next!

=tail）

{

if（strcmp（p->num,p->next->num）>0）//利用字符串比较函数对学号比较大小

{

temp=p->next;//临时保存p的后继结点的值

prep->next=p->next;

p->next=p->next->next;

prep->next->next=p;

p=temp;//完成交换

}

p=p->next;//节点后移

prep=prep->next;

}

tail=p;

}//完成排序

而按科目成绩排序时，采用的都是插入法排序，按成绩递减序列排序，核心算法如下

voidpaixusf（student*&L）//将学生单链表按数分成绩递减排序

student*p,*pre,*q;

p=L->next->next;//p指向L的第2个数据结点

L->next->next=NULL;//构造只含一个数据结点的有序表

while（p!

=NULL）

{q=p->next;//q保存*p结点后继结点的指针

pre=L;//从有序表开头进行比较,pre指向插入*p的前驱结点

while（pre->next!

=NULL&&pre->next->math>p->math）

pre=pre->next;//在有序表中找插入*p的前驱结点*pre

p->next=pre->next;//将*pre之后插入*p

pre->next=p;

p=q;//扫描原单链表余下的结点

}

}

运行结果为

（11）修改模块

修改的时候，首先是根据用户输入的学号查找该学生，若查找成功，则将用户输入的信息临时保存，然后替换原先的信息[5]

while（p!

=NULL）

{

if（strcmp（p->num,xg）==0）//查找成功，并显示被修改者的信息

{

…………………………..//显示要被修给的学生信息

printf（"请输入你要修改的学生的学号、姓名、数分、英语、数据结构：

\n"）;

scanf（"%s%s%d%d%d",num1,name1,&math1,&English1,&Data1）;

strcpy（p->num,num1）;//字符串复制函数修改学号，名字

strcpy（p->name,name1）;

p->math=math1;p->English=English1;p->Data=Data1;//修改成绩

printf（"修改成功\n"）;

t=0;//修改成功，赋值为0

}

p=p->next;//指针移动

}

if（t==1）//查找失败，无修改者信息

{

printf（"找不到要修改的学号！

\n"）;

}

运行结果比较

修改前

修改后

7总结

在本次课程设计期间，我遇到了一些难点，开始的时候，代码中有许多的错误，特别是有一些调试方面的错误让我束手无策，随后的编程中又遇到了一些未知错误，只能一句一句去编译调试，遇到一些算法上的难题，就得去翻阅其它资料，书本看了一遍又一遍，算法推演了一遍又一遍，但付出总有收获的，经过几天的坚持不懈，程序编写成功，然后经过不断地优化排版，最终程序完美出炉，也达到了我心目中的目标。

通过这段时间的课程设计，不仅使我对线性表的链式储存有了更深的认识和理解，也使我更加明白线性表的链式储存在信息技术中的重要性和地位。

许多的错误让我明白了一个道理---毅力和信心对成功是非常重要的。

同时，对于编程者而言，思路清晰是相当重要的。

在适当的时候和同学一起交流探讨是一个十分好的学习机会。

请教老师也很重要，因为毕竟我们是新手，对于某些问题很难弄清楚。

而且，某些错误对于我们来说有时候想半天都弄不来，但老师几下下就搞好了，这样就更加有效地节约了时间。

同时，这次课程设计还让我学会了如何系统、正规的做一份课程设计报告，明白了做事情只有认真，才能真正做得更好！

8参考文献

[1]王舜燕/李民主编.C编程方法学.—武汉：

武汉理工大学出版社，2013.9.

[2]严蔚敏/吴伟民.数据结构.—北京:

清华大学出版社，2007.

[3]（美）DawnGriffiths著/程亦超译.嗨翻C语言.—北京:

人民邮电出版社，2013.9

[4]

[5]赵端阳/左伍衡编著.算法分析与设计.—北京：

清华大学出版社，2012.3

9附录

代码

#include

#include

#include

#include

#include

#defineSTUDENT2

typedefstructstudent//建立学生类

{

charnum[20];//学号

charname[20];//姓名

intmath;//数分

intEnglish;//英语

intData;//数据结构

structstudent*next;//指针

}student;

student*head=NULL;//头指针

intlength;//链表的长度

voidcreate（）//建立链表，学生信息建立函数

{

student*p1,*p2;

length=0;

intnumb;//存储用户输入的学生个数

intnumber=0;//存储已输入的学生个数

p1=（student*）malloc（sizeof（student））;//建立头结点

p1->num;

if（head==NULL）

head=p1;//头结点地址赋于头指针

printf（"\t\t请先输入学生的个数:

"）;//保存要输入的学生个数，用于后面循环输入信息

scanf（"%d",&numb）;

Sleep（666）;

system（"Cls"）;//清屏

printf（"输入学号、姓名、数分、英语、数据结构：

\n"）;

while（number

{

p2=（student*）malloc（sizeof（student））;//建立结点

scanf（"%s%s%d%d%d",p2->num,p2->name,&p2->math,&p2->English,&p2->Data）;//输入学生信息

if（p2->num==0）

{

printf（"信息输入成功！

\n"）;

break;

}

length++;//链表的长度

p1->next=p2;

p2->next=NULL;//结点相继后移

p1=p1->next;

number++;//记录已输入的学生个数

}

printf（"信息输入成功！

\n"）;//返回成功

system（"pause"）;

system（"Cls"）;

return;

}

voiddisplay（）//显示函数，显示用户输入的学生信息

{

student*p=head->next;

printf（"所有的学生信息如下:

\n"）;

printf（"\t\t__________________________________________________\n"）;

printf（"\t\t学号姓名数分　英语数据结构\n"）;

while（p!

=NULL）

{

printf（"\t\t%-13s%-11s%-9d%-9d%d\n",p->num,p->name,p->math,p->English,p->Data）;p=p->next;

}

printf（"\t\t__________________________________________________\n"）;

system（"pause"）;

system（"Cls"）;

return;}

voidsearch1（）//按学号查找

{

charxh[20];//保存用户输入的学号，用于后续比较查找

student*p=head->next;

printf（"请输入学号"）;

scanf（"%s",xh）;

while（p!

=NULL）

{

if（strcmp（p->num,xh）==0）//查找成功，显示查找信息

{

printf（"\t\t__________________________________________________\n"）;

printf（"\t\t学号姓名数分　英语数据结构\n"）;

printf（"\t\t%-13s%-11s%-9d%-9d%d\n",p->num,p->name,p->math,p->English,p->Data）;

printf（"\t\t__________________________________________________\n"）;

return;

}

p=p->next;

}

if（p==NULL）//链表遍历完成，返回查找信息

printf（"查无此人\n"）;

system（"pause"）;

system（"Cls"）;

}

voidsearch2（）//按学号查找

{

charmz[20];//保存用户输入的名字，用于后续比较查找

student*p=head->next;

printf（"请输入名字"）;

scanf（"%s",mz）;

while（p!

=NULL）

{

if（strcmp（p->name,mz）==0）//查找成功，显示查找信息

{

printf（"\t\t__________________________________________________\n"）;

printf（"\t\t学号姓名数分　英语数据结构\n"）;

printf（"\t\t%-13s%-11s%-9d%-9d%d\n",p->num,p->name,p->math,p->English,p->Data）;

printf（"\t\t__________________________________________________\n"）;

return;

}

p=p->next;

}

if（p==NULL）//链表遍历完成，返回查找信息

printf（"查无此人\n"）;

system（"pause"）;

system（"Cls"）;

}

voidinsert（）//尾插法插入学生信息

{

inti;student*p,*q;p=head;

printf（"请输入你要插入的学生的学号、姓名、数分、英语、数据结构：

\n"）;

q=（student*）malloc（sizeof（student））;//建立新的结点

scanf（"%s%s%d%d%d",q->num,q->name,&q->math,&q->English,&q->Data）;

while（p!

=NULL）

{

if（strcmp（p->num,q->num）==0）//判断链表中是否已有该学号

{

printf（"该学号已经存在，无法插入！

\n"）;

system（"pause"）;

system（"Cls"）;

return;

}//若链表中已有该学号，则返回

p=p->next;}

p=head;

for（i=0;i

p=p->ne