C程序设计基础课程设计设计报告链表建立学生成绩管理系统.docx
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C程序设计基础课程设计设计报告链表建立学生成绩管理系统
程序设计基础课程设计
设计题目：
班级：
姓名：
学号：
完成日期：
1.课程设计目的和要求
1.1课程设计《学生成绩管理系统》的题目要求
学生包含以下信息项：
学号、姓名、学院、班级、高数成绩、英语成绩、C语言成绩、总分、平均分。
系统的主要功能包括：
1.创建学生成绩信息文件，根据提示输入学生的各项信息，计算出总分和平均分，然后按学号对学生信息进行排序，并将排序后的学生成绩信息存储到一个二进制文件中。
2.增加学生信息，在原有学生信息文件的基础上增加新的学生成绩信息，要求：
增加后的学生信息仍按学号排序，并继续保存至原文件。
3.删除学生信息，提示用户输入要进行删除操作的学号，如果在文件中有该信息存在，则将该学号所对应的学生信息删除，否则输出提示信息，并提示用户选择是否继续进行删除操作。
4.修改学生信息，提示用户输入要进行修改操作的学号，如果在文件中有该息存在，则将提示用户输入该学号对应的要修改的选项，结果保存至原文件，并提示用户选择是否继续进行修改操作。
5.按不同条件对学生信息进行查询操作，输出满足条件的学生信息。
（1）按学号查询，输入一个学号，输出对应的学生信息。
（2）按姓名查询，包括精确查询（输入全名），模糊查询（输入姓）。
（3）按学院查询，输入学院名称，输出该学院的全部学生的信息。
（4）按班级查询，输入班级名称，输出该班级的全部学生的信息。
6.按不同条件对学生成绩进行统计工作。
（两个表）
（1）按总分对学生信息进行排序（由高到低），输出排序后的信息，并将排序后的学生信息存放到一个新的二进制文件中。
（2）按平均分统计各个分数段的学生人数（n）（不及格，60-69，70-79，80-89，90-100）。
（3）分别找出3门课程成绩最高的学生，并输出他们的信息。
（4）分别统计出3门课程的不及格率（n/N），并输出。
2.课程设计任务内容
2.1《学生成绩管理系统》主要功能实现方式
2.1.1链表处理数据
学生作为某一对象，其自身包含不同属性，而每个属性的类型并不完全相同，因而，我们必须通过创建结构体类型的变量来定义学生信息。
而用户在输入学生信息时，并不一定指定学生人数，因此，需要系统动态分配内存给节点，从而达到随时增删的目的。
但，结构体仅能记录单个学生的信息，并不能是所有信息产生联系，故，必须通过定义结构体指针变量，来将全部的学生信息串连在一起。
2.1.2文件读写存储学生信息
在《学生成绩管理系统》中输入的学生信息只暂时存储于内存中，当《学生成绩管理系统》关闭时，内存会自动清除已输入的信息，从而使学生信息丢失。
所以，必须将学生信息存入指定文件中才能实现数据的存储。
2.2创建数据库管理系统（DBMS）
《学生成绩管理系统》的实质即简易的数据库管理系统，通过对数据的增删改查，而创建出特定的数据处理仓库。
数据库管理系统（DBSM）可以对存入的数据进行统一的管理和控制，具有数据的完整性，数据的安全性，并发控制，和数据库的恢复等功能。
利用关系模型和关系数据库系统，使数据以二维表的形式表示，数据结构简单清晰，易学易用。
3.详细设计说明
3.1题目设计分析
3.1.1需求分析
《学生成绩管理系统》是应用于学生考试成绩存储的简易系统。
通过该系统可以创建、增加、删除、查询学生的个人信息，统计学生考试情况，并可以存储到指定目录的文件中，以达到创建数据库管理系统的目的。
3.1.2解题思路分析
首先，分析《学生成绩管理系统》的主要功能模块。
该系统组要分为两大模块：
一是，对数据信息的增删改查；二是，对已有信息的统计。
其次，分析该系统的实现方式。
该系统为链表的具体应用，需要熟练掌握链表及文件读写的相关知识。
另外，需要将每个具体功能编写为单一的被调函数，主函数实现输入输出功能，以达到优化程序的目的。
最后，运行并调试程序，更改程序错误，优化程序功能。
3.2设计过程
3.2.1链表（结构体）定义
structnode
{intnum;charnam[N];charcol[N];charcla[N];floatmath;floateng;floatclan;floatsum;floatave;structnode*next;};
3.2.2函数编写
●主函数voidmain（）
主函数voidmain（）实现各功能的选择，分为创建、增加、删除、修改、查询，以及统计等功能，而各功能分别编写为被调函数。
利用while循环实现用户的人性化操作，以达到结束程序或继续运行程序的目的。
创建、增加、删除、修改、查询、统计等被调函数，都须写于主函数之上；利用switch（）函数实现各功能的选择。
对数据的增、删、改操作，必须返回结构退指针，而查找功能只需要输出即可。
●创建链表structnode*creat（void）
创建新链表函数，返回链表头指针。
定义结构体指针变量“structnode*h=NULL,*p,*q,*r;”。
h为头指针，及数据表的表头；动态分配内存给p，令其始终指向新节点；而q,r而中间辅助指针，是链表按要求链接。
在创建链表的过程中，动态分配内存给指针p，分别输入学生信息，并进行数据计算与赋值。
在节点连接的过程中，通过对输入学号大小的比较while（（p->num>q->num）&&（q->next!
=NULL）），按学号排序连接节点，使学号以升序排列。
在输入玩一个信息之后，会有提示信息询问是否继续。
●增加新节点structnode*insert（structnode*h）
增加过程与创建过程大致相同，唯一不同的是，增加过程需要得到形参继续增加学生信息。
●删除节点structnode*del（structnode*h,intn）
删除节点实质就是，将链表指针所指向的地址在内存中擦除。
主要分为两种情况：
删除头指针所指向的节点地址和删除中间或结尾的节点地址。
首先，需要判断所删除节点的地址“while（（p->num!
=n）&&（p!
=NULL））”，然后，进行逻辑判断，是否存在该学号的节点，以及判断是否为头指针，并将p的内存空间释放掉：
“if（p==h）h=p->next;elseq->next=p->next;free（p）;M--;printf（"M:
%d\n",M）;puts（"Delete!
"）;”。
●修改节点structnode*modify（structnode*h）
即删除和增加过成功地结合。
进行
●查找节点
查找节点，即根据所查询的信息查找记录，需要定义结构体指针变量p，进行逻辑判断即可。
while（（strcmp（p->nam,nam）!
=0）&&（p->next!
=NULL））p=p->next;if（strcmp（p->nam,nam）==0）
●统计平均分分数段
需要根据创建（或增加）时计算出的平均分各分数段的个数，来统计。
分为A,B,C,D,E五个分数段，若链表中的平均分满足判断条件，如if（（p->ave>=90）&&（p->ave<=100）），则该分数段统计个数加一a[0]++;。
●查找最高成绩的学生
与查找节点的算法相似，但是逻辑判断必须满足while（p!
=NULL），if（p->sum==max），这样即使是相同分数的学生也可以同时输出到屏幕上。
●统计不及格率
需要定义全局变量M，然后根据各科不及格的人数n计算出不及格率：
“printf（"TheRATEof%c-Failer:
%.2f%c\n",c,（a[2]/（float）M）*100,37）;”
●按最高分排序
按最高分排序需要建立新的链表。
然后根据总分成绩进行排序。
structnode*h1=NULL,*p,*a=NULL,*b,*c=NULL;structnode*sta_sor（structnode*h）{structnode*h1=NULL,*p,*a=NULL,*b,*c=NULL;if（h==NULL）{returnNULL;}//creatnewlinkpoint//h1:
a,b,c;//bisthelatestcopiedinformationp=h;//starttocopy&comparetheinformationconstantlywhile（p!
=NULL）{b=copyasta（p）;if（c==NULL）{h1=b;//ifh1isnull,insertb//printf（"insert%dbeforeh1\n",b->num）;}else{if（a==NULL&&b->sum>=c->sum）{b->next=c;h1=b;//printf（"2在最前面插入%d\n",b->num）;c=h1;a=NULL;p=p->next;continue;}a=h1;c=a->next;do{if（c==NULL）{a->next=b;break;}//compareif（b->sum>=c->sum）{b->next=c;a->next=b;break;}a=c;c=c->next;}while（c!
=NULL）;}c=h1;a=NULL;p=p->next;}returnh1;}
3.2.3编译与调试
在VC++6.0的编译环境下，当程序编写完运行时，须先按F7，检查语法错误，之后按CTRL+F5运行程序，再根据程序运行结果进行调试，以优化程序。
在程序调试过程中，如果要对某个被调函数进行调试，可以标记该被调函数的某一句，之后按F10开始调试，如果不运行为标记的函数，可直接按F5，进行操作，进入标记过的函数之后，再逐句检查错误。
逐句调试程序时，可以根据watch等窗口查看指定变量的值，再根据程序需要改写程序，以避免出现栈溢出等错误。
4.
软件使用说明
4.1主界面介绍
打开程序进入主界面，出现项目编号，以及文字提示。
可根据个人需要输入项目编号，单机回车进入。
4.2创建学生信息数据表
在主界面输入“1”单击回车后即可进入穿件数据表界面。
然后根据提示信息输入学生信息，每个信息之间用空格（或回车符间隔开）。
结束输入后，系统自动返回学生信息数据表，并询问存储文件地址。
结束信息输入后，系统会提示，是否继续运行《学生成绩管理系统》，用户根据自己需要输入y或n，从而继续或退出程序。
4.3增加数据信息
界面与创建相似，都是按照用户需求逐一输入学生信息，信息输入结束后，系统自动返回学生信息数据表，并输出到屏幕上。
不同的是增加数据信息不会删除原有信息，而创建数据信息会返回新的链表表头，从而创建新的链表，而得到新的学生信息数据表。
4.4删除数据信息
在主界面选择项中，选择3.DELETE，进入删除功能。
按照提示信息，删除学生的学号。
程序自动删除后提示是否继续删除，否则，提示不存在，并询问是否继续删除。
4.5修改信息
修改信息是删除和增加的合成，功能与界面类似。
4.6查找信息
查找信息功能，分四个模块，分别是按学号，姓名，学院，班级查找。
根据提示信息进入相应模块，即可查询学生信息。
4.7统计功能
根据用户需要，分别包含平均分分数段统计，各科不及格率统计，最高分学生信息查询，以及按照总分排序等功能。
用户可以根据提示信息，进入相应功能模块并进行操作。
5.课程设计心得与体会
5.1概述
本次程序设计最大的收获主要有两点：
1.对数据库的创建及原理有了更进一步了解，2.对内存与指针更进一步了解。
5.2心得与体会
5.2.1数据库管理系统——链表+文件读写
数据库，是存放大量数据的地方，而现今最流行的数据库模型是关系型数据库。
所谓关系型数据库，就是存放具体信息的二维数据表，该二维表的行称为记录，列称为字段。
记录存放的是某个具体的对象，而字段存放的是对象所具有的属性。
联系链表的实质我们就可以发现：
其实，一个链表就是一个数据表，链表中的每一个节点就是数据表中的记录（对象），而链表的数据成员就是数据表记录（对象）中对应的字段（属性）。
因此，我们可以明白，其实链表就是要记录过个对象不同属性的一种变量类型。
而链表的操作过程都是在内存中完成的，不能存储到磁盘中，因此，就产生了另外一种C语言的功能：
文件读写。
文件读写，是将内存中得到的数据存储到磁盘中，以达到长期的数据存储和处理的目的。
这样，我们不难发现，其实，链表+文件读写就是简易的数据库管理系统（DBMS）。
自然，这也是学习链表和文件读写的根本目的。
因为，只有熟练掌握链表和文件读写，才能更好地进行数据挖掘，和数据开发，才能对大量数据进行高效率的处理。
5.2.2指针与内存
在刚开始学习C语言之时，我一直有一个疑问：
“为什么还要保留这种会造成内存溢出的指针概念？
”现在，我终于明白了！
指针变量，简称“指针”，其实就是存储内存地址的变量。
我们知道栈存储区为静态变量和形参分配内存空间，而堆存储区为函数动态分配内存。
而内存分配时其地址是随机的，比如0xcccccccc，而该数是超越内存大小的，是随机分配的，会导致内存溢出，无法进行程序。
因此，程序员必须清楚指针所指向的内存地址，否则会出现内存错误。
然而，即使指针会导致内存出错，也不能否定指针的作用。
因为，指针是联系程序和内存的关键，进行基础的内存操作时，必须使用指针。
譬如，将已建成的链表，以某个链表中的成员（属性）重新排序，就必须通过指针进行链表的重建。
指针是基础操作，而基础操作才是程序员的工作根本。
C语言是低级的高级语言，可以通过指针的使用，来操作内存。
因而，指针概念的保留是必然的。
6.参考文献
《程序设计基础（C语言）》
7.附录：
部分程序清单
#include"stdio.h"
#include"stdlib.h"
#include"string.h"
#defineN100
intM=0;//amountofstu
structnode
{
intnum;
charnam[N];
charcol[N];
charcla[N];
floatmath;
floateng;
floatclan;
floatsum;
floatave;
structnode*next;
};
#defineLsizeof（structnode）//thelengthofstructnode
//listthelinkmemberinformatin
voidlist（structnode*h）
{
structnode*p;
if（h==NULL）
puts（"Empty!
"）;
else
{
p=h;
puts（"Thestudent'sInformation:
\nNo.\tName\tCollege\tClass\tMath\tEnglish\tC_lan\tTotal\tAve"）;
while（p!
=NULL）
{
printf（"%d\t%s\t%s\t%s\t%.2f\t%.2f\t%.2f\t%.2f\t%.2f\n",p->num,p->nam,p->col,p->cla,p->math,p->eng,p->clan,p->sum,p->ave）;
p=p->next;
}
}
}
voidlist2（structnode*h）
{
structnode*p;
if（h==NULL）
puts（"Empty!
"）;
else
{
p=h;
puts（"Thestudent'sInformation:
\nTotal\tNo.\tName\tCollege\tClass\tMath\tEnglish\tC_lan\tAve"）;
while（p!
=NULL）
{
printf（"%.2f\t%d\t%s\t%s\t%s\t%.2f\t%.2f\t%.2f\t%.2f\n",p->sum,p->num,p->nam,p->col,p->cla,p->math,p->eng,p->clan,p->ave）;
p=p->next;
}
}
}
//creatanewlinklist
structnode*creat（void）
{
structnode*h=NULL,*p,*q,*r;
charc='y';
while（c=='y'||c=='Y'）
{
puts（"Inputthestudent'sInformation:
\nNumber\tName\tCollege\tClass\tMath\tEnglish\tC_language"）;
p=（structnode*）malloc（L）;M++;printf（"M:
%d\n",M）;
scanf（"%d%s%s%s%f%f%f",&p->num,&p->nam,&p->col,&p->cla,&p->math,&p->eng,&p->clan,&p->sum,&p->ave）;
getchar（）;
p->next=NULL;
floatsum,ave;
sum=p->math+p->eng+p->clan;
ave=sum/3;
p->sum=sum;
p->ave=ave;
if（h==NULL）
h=p;
else
{
q=h;
while（（p->num>q->num）&&（q->next!
=NULL））
{
r=q;
q=q->next;
}
if（p->numnum）
{
if（q==h）
h=p;
else
r->next=p;
p->next=q;
}
else
q->next=p;
}
puts（"ContinueCREATornot?
（y/n）"）;
scanf（"%c",&c）;getchar（）;
}
returnh;
}
//insertinformationintothecreated-linklist
structnode*insert（structnode*h）
{
structnode*p,*q,*r;
charc='y';
while（c=='y'||c=='Y'）
{
puts（"InsertInformation:
\nNumber\tName\tCollege\tClass\tMath\tEnglish\tC_language"）;
p=（structnode*）malloc（L）;M++;printf（"M:
%d\n",M）;
scanf（"%d%s%s%s%f%f%f",&p->num,&p->nam,&p->col,&p->cla,&p->math,&p->eng,&p->clan,&p->sum,&p->ave）;
getchar（）;
p->next=NULL;
floatsum,ave;
sum=p->math+p->eng+p->clan;
ave=sum/3;
p->sum=sum;
p->ave=ave;
if（h==NULL）
h=p;
else
{
q=h;
while（（p->num>q->num）&&（q->next!
=NULL））
{
r=q;
q=q->next;
}
if（p->numnum）
{
if（q==h）
h=p;
else
r->next=p;
p->next=q;
}
else
q->next=p;
}
puts（"ContinueINSERTornot?
（y/n）"）;
scanf（"%c",&c）;getchar（）;
}
returnh;
}
//deletetheinformation
structnode*del（structnode*h,intn）
{
structnode*p,*q;
p=h;
while（（p->num!
=n）&&（p!
=NULL））
{
q=p;
p=p->next;
}
if（p->num==n）
{
if（p==h）
h=p->next;
else
q->next=p->next;
free（p）;
M--;printf（"M:
%d\n",M）;
puts（"Delete!
"）;
}
else
puts（"Can'tDelete!
"）;
returnh;
}
//modify
structnode*modify（structnode*h）
{
intn;
puts（"Whichstudent'sinformationdoyouwanttomodify?
\nInputtheNo.:
"）;
scanf（"%d",&n）;getchar（）;
h=del（h,n）;
h=insert（h）;
returnh;
}
//searchtheinformationbynumber
structnode*sea_num（structnode*h）
{
intn;
puts（"InputtheStudent'sNumber:
"）;
scanf（"%d",&n）;getchar（）;
structnode*p;
p=h;
while（（p->num!
=n）&&（p->next!
=NULL））
p=p->next;
if（p->num==n）
{
puts（"\nNo.\tName\tCollege\tClass\tMath\tEnglish\tC_lan\tTotal\tAve"）;
printf（"%d\t%s\t%s\t%s\t%.2f\t%.2f\t%.2f\t%.2f\t%.2f\n",p->num,p->nam,p->col,p->cla,p->math,p->eng,p->clan,p->sum,p->ave）;
}
else
puts（"Error!
\nCan'tFindtheStudent'sNumber!
"）;
returnh;
}
//searchtheinformationbyname
structnode*sea_nam（structnode*h）
{
struct
升级会员 