数据结构课程设计报告学生作业完成情况管理系统.docx
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数据结构课程设计报告学生作业完成情况管理系统
2.概要设计……………………………………………………………………………………………2
2.1学生作业完成情况管理系统………………………………………………………2
2.1.1程序设计说明……………………………………………………………………2
2.1.2数据结构类型……………………………………………………………………4
2.2图的建立及存储…………………………………………………………………………4
2.2.1程序设计说明……………………………………………………………………4
2.2.2数据结构类型……………………………………………………………………4
3.1算法流程图…………………………………………………………………………………5
3.1.1学生作业完成情况管理系统………………………………………………5
3.1.2图的建立及存储…………………………………………………………………6
4.2图的建立及存储…………………………………………………………………………30
1.需求分析
（一）学生作业完成情况管理系统
假设某门课程一学期要留10次作业，每次老师要进行批改，给出分数后还要进行登记。
学期期末要根据每次作业的成绩计算出最终的平时成绩（满分100）。
该程序应该具有下列功能：
（1）输入信息；
（2）输出信息；
（3）给定条件，修改、删除相应信息；
（4）按条件统计。
（二）图的建立及存储
建立图的存储结构（图的类型可以是有向图、无向图），能够输入图的顶点和边的信息，并存储到相应存储结构中，而后输出图的邻接矩阵。
应用环境设定给定某类图的顶点和边的相关信息，要求输出该图的邻接矩阵。
用户界面命令行界面，用户选择所要建立的图的类型，输入相关顶点和边的信息，然后输出该图的邻接矩阵。
输入方式首先输入所要建立的图形类型的代码，然后输入顶点vexnum和边的数量arcnum，再输入顶点信息，边的2个端点v1和v2，如果建立的是网则还要输入权值w。
输出方式输出的是一个邻接矩阵，采用for循环嵌套，输出该图的邻接矩阵。
数据存储方式全部在内存存放，不使用硬盘上的文件或其他数据源，程序执行过程中和结束后不保存数据。
程序功能：
1.输入图的类型；
2.输入相应的图的顶点和边的相关信息；
3.得到图的邻接矩阵。
2.概要设计
2.1学生作业完成情况管理系统
2.1.1程序设计说明
程序整体分为登录部分、获得数据部分、数据处理及处理信息反馈部分、数据导出保存部分，如下结构图1、2所示：
图1
图2
该程序具有下列功能：
（1）输入信息；
（2）输出信息；
（3）给定条件，修改、删除相应信息；
（4）按条件统计。
2.1.2数据结构类型
typedefstructstudent//学生信息链表
{
charname[10];
intschoolnumber;
intclassnumber;
floatscore[10];
structstudent*next;
}stu,*stupt;
stuptst=NULL;//学生信息的头指针
stuptqt=NULL;//学生信息的尾指针
FILE*fp;//文件指针
2.2图的建立及存储
2.2.1程序设计说明
本程序通过输入有向图与无向图的顶点、边、权值等信息，存储至用数组建立的邻接矩阵，并输出该邻接矩阵图。
2.2.2数据结构类型
基本操作：
typedefenum
{
DG,UDG
}GraphKind;//有向图,无向图
typedefstructArcCell
{
VrTypeadj;//顶点关系类型。
对无权图，用1或0表示相邻否；对带权图，则为权值类型。
InfoType*info;//该弧相关信息的指针
}ArcCell,AdjMatrix[20][20];
typedefstruct
{
VertexTypevertex[20];//顶点向量
AdjMatrixarcs;//邻接矩阵
intvexnum,arcnum;//图的当前顶点数和弧（边）数
GraphKindkind;//图的种类标志
}MGraph;
CreateGraph（MGraph&G）
初始条件：
图G未创建。
操作结果：
创建一个图G。
CreateUDG（MGraph&G）;
初始条件：
无向图G未创建。
操作结果：
创建一个无向图并求出其邻接矩阵。
CreateDG（MGraph&G）;
初始条件：
有向图G未创建。
操作结果：
创建一个有向图并求出其邻接矩阵。
DDisplay（MGraphG）
。
初始条件：
图G已创建。
操作结果：
输出图G的邻接矩阵。
3.详细设计
3.1算法及流程图
3.1.1学生作业完成情况管理系统
程序算法：
手动输入学生信息：
voidinpu（stuptp）
{
intn;
intm=0;
intflag;
while（m<10）//成绩初始化为0
{
p->score[m]=0;
m++;
}
printf（"请输入:
姓名：
"）;
scanf（"%s",p->name）;
clear（）;
printf（"请输入:
学号：
"）;
scanf（"%d",&p->schoolnumber）;
clear（）;
printf（"请输入:
班级（如:
101）：
"）;
scanf（"%d",&p->classnumber）;
clear（）;
do
{
printf（"请输入:
第几次作业（1~10）：
"）;
scanf（"%d",&n）;
clear（）;
printf（"请输入:
该次作业成绩：
"）;
scanf（"%f",&p->score[n-1]）;
clear（）;//清空缓冲区
printf（"是否继续输入该生成绩，退出请按q,其他键继续：
"）;
flag=getchar（）;
clear（）;//清空缓冲区堆积
}
while（flag!
='q'）;
}
从文件中导入学生信息：
voidread&st,FILE*fp）
{
charflag,flag_1;
char[90];
printf（"如导入前有过手动输入，请先导出至文件后再进行导入，否则输入部分的数据将丢失！
\n"）;
printf（"任意键继续，退出请按q：
"）;
flag_1=getchar（）;//等待接收一个字符
clear（）;
if（flag_1=='q'）
{
return;
}
lab_2:
printf（"请选择：
a.程序默认路径导入（之前导出时需要是默认导出）b.自定义导入路径（请确保导入路径合法）：
"）;
flag=getchar（）;
clear（）;
if（flag=='b'）
{
printf（"请输入导入路径（请确保导入路径合法！
）（如c:
.\\student_homework_infor.txt）：
"）;
scanf（"%s",）;
clear（）;
if（access（）==1）//确定文件或文件夹的访问权限即检查文件的存取方式，如果存取方式有效，则返回0，否则返回1
{
printf（"路径不合法或文件不存在,请重新选择！
\n"）;
gotolab_2;
}
fp=fopen（,"rb"）;
if（fp==NULL）
{
printf（"打开%s文件失败，请返回主菜单重试！
\n",）;
return;
}
else
（st,fp）;//导入文件
fclose（fp）;
}
elseif（flag=='a'）
{
fp=fopen（"student_homework_infor.txt","r"）;
if（access（"student_homework_infor.txt",0）==1）
{
printf（"文件不存在！
\n"）;
}
if（fp==NULL）
{
printf（"打开程序所在目录下的student_homework_infor.txt文件失败，请返回上层菜单重试！
\n"）;
return;
}
else
（st,fp）;
fclose（fp）;
}
else
{
printf（"非法输入！
程序将返回上层菜单...\n"）;
}
}
查询某学生作业完成情况：
voidsearch_1（stupt&st,intsnum）
{
stuptp,q;
if（st==NULL）
{
printf（"未建立学生信息表，请返回上层菜单输入或导入所有学生的信息\n"）;
return;
}
else
{
p=st;
q=p->next;
}
if（p->schoolnumber==snum）
{
printf_score（p）;//查找成功输出并返回上级函数
return;
}
while（q!
=NULL）
{
if（q->schoolnumber==snum）
{
printf_score（q）;//查找成功输出并返回上级函数
return;
}
q=q->next;//下一个
}
printf（"查询失败，该学号学生信息不存在\n"）;
}
查询某班级所有学生成绩：
voidsearch_2（stuptst,intclnum）
{
stuptp,q;
intf=0;
if（st==NULL）
{
printf（"未建立学生信息表，请返回主菜单输入所有学生的信息\n"）;
return;
}
else
{
p=st;
q=p->next;
}
printf（"班级姓名学号成绩1成绩2成绩3成绩4成绩5成绩6成绩7成绩8成绩9成绩10\n"）;
printf（"──────────────────────────────────────\n"）;
if（p->classnumber==clnum）
{
printf_infor（p）;
f++;
}//查找成功输出
while（q!
=NULL）
{
if（q->classnumber==clnum）
{
printf_infor（q）;
f++;
}//查找成功输出
q=q->next;//下一个
}
if（f==0）
{
printf（"没有该班级学生信息\n"）;
}
}
修改学生信息：
voidchange（stupt&p）
{
chara;
printf_help_2（）;
while（（a=getchar（））!
='0'）
{
clear（）;
printf（"班级姓名学号成绩1成绩2成绩3成绩4成绩5成绩6成绩7成绩8成绩9成绩10\n"）;
printf（"──────────────────────────────────────\n"）;
printf_infor（p）;
switch（a）
{
case'1':
{
printf（"您选择了：
1.修改姓名\n"）;
change_name（p）;
break;
}
case'2':
{
printf（"您选择了：
2.修改班级\n"）;
change_class（p）;
break;
}
case'3':
{
printf（"您选择了：
3.修改成绩\n"）;
change_score（p）;
break;
}
default:
{
printf（"非法输入，请重新选择!
\n"）;
break;
}
}
printf_help_2（）;
}
if（a=='0'）
{
clear（）;
printf（"您选择了：
0.返回\n"）;
}
}
删除学生信息：
voiddelete_pt（stupt&st,intsnum）
{
stuptp,q;
if（st==NULL）
{
printf（"未建立学生信息表，请返回主菜单输入或导入所有学生的信息\n"）;
return;
}
else
{
p=st;
q=p->next;
}
if（p->schoolnumber==snum）
{
st=q;//查找成功删除并返回上级函数
printf（"班级姓名学号成绩1成绩2成绩3成绩4成绩5成绩6成绩7成绩8成绩9成绩10\n"）;
printf（"──────────────────────────────────────\n"）;
printf_infor（p）;
free（p）;
printf（"上面信息删除成功！
\n"）;
return;
}
while（q!
=NULL）
{
if（q->schoolnumber==snum）
{
p->next=q->next;//查找，成功删除并返回上级函数
printf（"班级姓名学号成绩1成绩2成绩3成绩4成绩5成绩6成绩7成绩8成绩9成绩10\n"）;
printf（"──────────────────────────────────────\n"）;
printf_infor（q）;
free（q）;
printf（"上面信息删除成功！
\n"）;
return;
}
else//下一个
{
p=q;
q=p->next;
}
}
printf（"删除失败，该学号学生信息不存在\n"）;
}
显示各项统计数据：
voidstatistics_result（stupt&st）//统计结果
{
charflag;
printf_help_3（）;
while（（flag=getchar（））!
='0'）
{
clear（）;
switch（flag）
{
case'1':
{
printf（"您选择了：
1.按学号查看学生平均成绩\n"）;
snum_check_aver（st）;
break;
}
case'2':
{
printf（"您选择了：
2.按班级查看学生平均成绩\n"）;
cnum_check_aver（st）;
break;
}
case'3':
{
printf（"您选择了：
3.查看学生平均成绩降序序列\n"）;
descending_order_check（st）;
break;
}
default:
{
printf（"非法输入，请重新选择!
\n"）;
clear（）;
break;
}
}
printf_help_3（）;
}
if（flag=='0'）
{
printf（"您选择了：
0.返回主菜单\n"）;
clear（）;
Printf_help_1（）;
}
}
导出信息至文件：
voidcreat_files（stuptst,FILE*&fp）
{
charflag;
char[90];
lab_1:
printf（"请选择：
a.默认路径保存（为当前目录下的student_homework_infor.txt）b.自定义保存路径：
"）;
flag=getchar（）;
clear（）;//清除缓存中的回车
if（flag=='b'）
{
printf（"请输入文件名及保存路径（如c:
student_homework_infor.txt）：
"）;
scanf（"%s",）;
clear（）;
if（access（）==1）
{
printf（"路径不合法,请重新输入！
\n"）;
gotolab_1;
}
fp=fopen（,"ab+"）;
if（fp==NULL）
{
printf（"创建文件至%s失败，请返回主菜单重试！
\n",）;
return;
}
else（st,fp）;
fclose（fp）;
}
elseif（flag=='a'）
{
fp=fopen（".\\student_homework_infor.txt","a"）;
if（fp==NULL）
{
printf（"创建文件至程序所在目录下的student_homework_infor.txt文件失败，请返回主菜单重试！
"）;
return;
}
else（st,fp）;
fclose（fp）;
}
else
{
printf（"非法输入！
程序将返回主菜单...\n"）;
}
}
学生作业完成情况管理程序流程概图
3.1.2图的建立及存储
邻接矩阵表示法:
设G=（V,E）是一个图，其中V={V1,V2,V3…,Vn}。
G的邻接矩阵是一个具有下述性质的n阶方阵：
若（Vi,Vj）∈E或者∈E，则A[i,j]=1反之为0；
图5-2中有向图G1和无向图G2的邻接矩阵分别为M1和M2:
M1=┌0101┐
│1010│
│1001│
└0000┘
M2=┌0111┐
│1010│
│1101│
└1010┘
注意无向图的邻接是一个对称矩阵，例如M2。
用邻接矩阵表示法来表示一个具有n个顶点的图时，除了用邻接矩阵中的n*n个元素存储顶点间相邻关系外，往往还需要另设一个向量存储n个顶点的信息。
因此其类型定义如下：
VertexTypevertex[MAX_VERTEX_NUM];//顶点向量
AdjMatrixarcs;//邻接矩阵
intvexnum,arcnum;//图的当前顶点数和弧（边）数
GraphKindkind;//图的种类标志
若图中每个顶点只含一个编号i（1≤i≤vnum），则只需一个二维数组表示图的邻接矩阵。
此时存储结构可简单说明如下：
typeadjmatrix=array[1..vnum,1..vnum]ofadj;
利用邻接矩阵很容易判定任意两个顶点之间是否有边（或弧）相联，并容易求得各个顶点的度。
对于无向图，顶点Vi的度是邻接矩阵中第i行元素之和，即
n
D（Vi）＝∑A[i,j]
j=1
对于有向图，顶点Vi的出度OD（Vi）为邻接矩阵第i行元素之和，顶点Vi的入度ID（Vi）为第i列元素之和。
即
n n
OD（Vi）＝∑A[i,j]，ID（Vi）＝∑A[j,i]）
j=1 j=1
用邻接矩阵也可以表示带权图，只要令
Wij,若（Vi,Vj）∈或者∈E其中Wij为或（Vi,Vj）上的权值
A[i,j]＝{
0,否则
1、无向图邻接矩阵的建立算法如下：
procedurebuild-graph;{建立无向图的邻接矩阵}
begin
fori:
=1tondoread（G.vertex[i]）；{读入n个顶点的信息}
fori:
=1tondo
forj:
=1toedo
G.arcs[i][j]=0；
{将邻接矩阵的每个元素初始化成0}
fork:
=1toedo{e为边的数目}
[read（i,j,w）{读入边和权}G.arcs[i][j]:
=w]
G.arcs[i][j]＝G.arcs[i][i]｛置对称弧｝
end；
该算法的执行时间是O（n+n2+e）,其中消耗在邻接矩阵初始化操作上的时间是O（n2）,而e2、有向图邻接矩阵的建立算法如下：
procedurebuild-graph;{建立有向图的邻接矩阵}
begin
fori:
=1tondoread（G.vertex[i]）；{读入n个顶点的信息}
fori:
=1tondo
forj:
=1toedo
G.arcs[i][j]=0；
{将邻接矩阵的每个元素初始化成0}
fork:
=1toedo{e为边的数目}
[read（i,j,w）{读入边和权}G.arcs[i][j]:
=w]
G.arcs[i][j]＝G.arcs[i][i]｛置对称弧｝
end；
该算法的执行时间是O（n+n2+e）,其中消耗在邻接矩阵初始化操作上的时间是O（n2）,而e1）头文件：
#include////包含了getchar（）;printf（）;feof（）;fopen（）FILE声明
#include////包含了malloce（）;exit（）
#include////包含access（）
#include////包含strcmp（）
#include////包含了getch（）
程序算法：
输出邻接矩阵：
voidDisplay（MGraphG）
{
//输出图的邻接矩阵
inti,j;
printf（"该图的邻接矩阵为：
\n"）;
for（i=0;i{
for（j=0;j{
printf（"%5d",G.arcs[
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