小学数学学习系统C语言课程设计报告有源代码.docx
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小学数学学习系统C语言课程设计报告有源代码
课程设计报告
课程设计名称：
C语言课程设计
课程设计题目：
小学数学学习系统
第1章概要设计
1.1题目的内容与要求
内容：
1.具有随机出题功能，且可以选择难度等级，不要混合运算功能；
2．自动评分功能，当用户电答题后能给出用户的分值；
3．查看正确答案；
4．错题重做功能。
要求：
1、用户登录；
2、程序采用文本菜单界面。
1.2总体结构
本程序主要分为5个模块（功能模块图见图1.1）：
1.学生信息存储模块，2.菜单选择模块，3.试题测试模块，4.得分与排名模块
图1.1
第2章详细设计
2.1数据结构设计
首先定义结构体数组存储学生信息，注册，录入学生个人信息，将学生信息储存在TXT文档中，用指针写入文件，用while循环语句开始写入测试等级难度，保存正确结果，计算正确率，最后查看排名。
2.2功能设计
2.2.1学生信息存储模块
main函数实现程序的菜单操作。
根据用户选择的不同选项调用不同的函数，实现“注册”、“输入学号”、“选择难度答题”、“返回主菜单”等功能。
具体情况流程图如图2.1所示：
算法1在屏幕上输出“请注册”选项；
2接受用户输入
N
Y
N
Y
N
Y
图2.1
2.2.2菜单选择模块
N
Y
图2.2
N
N
Y
N
Y
图2.3
2.2.3试题测试模块
图2.4
图2.5
2.2.4得分与排名模块
写入信息
是
否
图2.6
第3章调试分析
在上机调试过程中遇到许多问题：
1.引用库函数的头文件写成“#include“stdio””;
2.变量int类型未先定义后使用；仔细思考总结，查阅教材解决；
3.将学生信息输入后答题，但发现无法进行下一步功能；解决办法：
按F10键进行单步调试，首先发现指向文件数据的指针没有数据，然后对文件直接进行数据加入，发现其他功能能够实现，然后对指向文件数据的指针进行修改，发现无论怎样修改数据都无法进入到文件，于是对数据输入函数进行修改，发现犯了一个比较低级的错误，scanf（“”）输入数据时忘记“&”符号，造成数据无法输入；
4.使用随机数函数，但是调试过程中出现“rand（）未定义”，无法产生随机数；解决办法：
查找书籍，发现是未使用“rand（）”函数的头文件，调用“#include”后，随机函数问题得以解决；
第4章使用说明
（1）.注册。
先用Judge（）函数创建studentmessage.txt文件，直接运行cicaidan（）;菜单项。
调用Savemessage（）;进行注册和保存信息。
如图：
（2）.开始测试。
注册后，显示主菜单ChooseFunc1（），如图：
选择1进入开始测试模块，此时引入时间，定义全局变量hour1和min1，scanf（"%d,%d",&hour1,&min1）;手动输入这两个数。
如图：
之后出现ChooseFunc2（）菜单功能选择函数，如图：
这里的五个选项用while循环使超出功能范围的不能实现，重新选择选项。
再用switch语句选择执行功能，case1程序如下：
switch（choose）
{
case1:
system（"cls"）;
printf（"加法测试：
输入要测试的题目数（5/10/20/50/100）：
"）;
scanf（"%d",&thnum）;
while（thnum<5||thnum>5&&thnum<10||thnum>10&&thnum<20||thnum>20&&thnum<50||thnum>50&&thnum<100||thnum>100）
{
printf（"超出功能范围，请重新选择（5/10/20/50/100）:
"）;
scanf（"%d",&thnum）;
}
Addition（thnum）;
ChooseFunc2（）;
break;}
system（"cls"）;为系统清屏。
其他的选项也是如此。
下面以加法为例说明一下运算程序。
加法源程序如下：
voidAddition（intnumber）
{
FILE*fp,*fp2,*fp3;
if（（fp=fopen（"TestResult.txt","a"））==NULL）
{
printf（"打开文件失败\n"）;
exit（0）;
}
if（（fp2=fopen（"failedResult.txt","a"））==NULL）
{
printf（"打开文件失败\n"）;
exit（0）;
}
if（（fp3=fopen（"rightResult.txt","a"））==NULL）
{
printf（"打开文件失败\n"）;
exit（0）;
}
intnum1,num2,num3,num4,m,n,count1=0,count2=0;
floataverage;
srand（time（0））;
fprintf（fp,"加法测试：
\n"）;
fprintf（fp,"被加数+加数=你的结果是否正确\n"）;
printf（"------------------------------------------\n"）;
printf（"---------------选择难度------------------\n"）;
printf（"-------------1.简单----------------------\n"）;printf（"-------------2.一般----------------------\n"）;
printf（"-------------3.困难----------------------\n"）;
printf（"------------------------------------------\n"）;
printf（"请选择难度（1/2/3）:
"）;scanf（"%d",&m）;
while（m<1||m>3）
{
printf（"超出功能范围，请重新选择（1/2/3）:
"）;
scanf（"%d",&m）;
}
system（"cls"）;
{
if（m==1）n=10;
if（m==2）n=100;
elseif（m==3）n=1000;
}
for（inti=0;i{
if（m==1）
{num1=rand（）%n;
num2=rand（）%n;}
if（m==2）
{num1=10+rand（）%（n-10）;
num2=10+rand（）%（n-10）;}
if（m==3）
{num1=100+rand（）%（n-100）;
num2=100+rand（）%（n-100）;}
num3=num1+num2;
printf（"%d+%d=",num1,num2）;
scanf（"%d",&num4）;
if（num3==num4）
{
fprintf（fp,"%d+%d=%d√\n",num1,num2,num4）;
count1++;
}
else
{
fprintf（fp,"%d+%d=%d×\n",num1,num2,num4）;
count2++;
fprintf（fp3,"%d+%d=%d\n",num1,num2,num3）;
fprintf（fp2,"%d+%d=\n",num1,num2）;
}
}
fclose（fp2）;
fclose（fp3）;
average=float（count1）/float（number）;
fprintf（fp,"正确%d道，错误%d道,正确率为：
%f\n\n",count1,count2,average）;
A=A+average*100;
c=c+1;
fclose（fp）;
}
定义三个文件指针分别指向三个文件，打开文件开始记录数据。
number为题目数形参。
srand（time（0））;初始化随机数，如果没有此语句，则每次运行程序时的随机数是一样的。
fprintf是向指定的文件中输入，然后开始选择难易程度，同上，先确定可选范围。
用随机函数num1=rand（）%n;num2=rand（）%n;num3=num1+num2;产生两个随机数分别给加数和被加数，num3储存的是正确答案。
为了使1、2、3与难易联系起来，使用if（m==1）n=10;if（m==2）n=100;elseif（m==3）n=1000;来实现转换，当m为1时，将n=10带入num1=rand（）%n中，将产生一位数的随机数，即简单题。
同理，当m为2时，num1=10+rand（）%（n-10）;num2=10+rand（）%（n-10）;rand（）%（n-10）的随机数的取值范围是0―89，加上10后取值范围为10―99，所以将产生两位数的随机数，即一般题。
当m为3时，num1=100+rand（）%（n-100）;num2=100+rand（）%（n-100）;同样rand（）%（n-100）的取值范围为0―899，加上100后为100―999，所以将产生三位数的随机数，即困难题。
此时出题完毕。
将输入的数与正确答案相比较，如果正确的话，则将该题存入文件rightResult.txt中；错误的话，则将该题存入文件failedResult.txt中。
用以用户查看和错题重做模块。
变量count1记录正确题目的个数，变量count2记录错误题目的个数。
然后将这两个文件关闭。
再算出平均值，并将上面的值放入文件TestResult.txt中，关闭文件。
A和c为全局变量，为后面的排名做准备。
特别注意在除法中，除数不能为零，所以另外加个for循环：
for（;num2==0;）{num2=rand（）%n;}使分母不出现零。
返回主菜单时，会输入结束时间：
之后会计算做题时间：
（3）、查看排名模块。
主菜单中选2，调用sortbychengji（）函数，程序清单：
voidsortbychengji（）
{
FILE*fp5;
inti,j,m,n,N=1;
student[0].avscore=A/c;
fp5=fopen（"nrecord.txt","a+"）;
fprintf（fp5,"%s%s%f\n",student[0].name,student[0].num,student[0].avscore）;
fclose（fp5）;
fp5=fopen（"nrecord.txt","rb"）;
for（i=0;!
feof（fp5）;i++）
{
fscanf（fp5,"%s%s%f\n",student[i].name,student[i].num,&student[i].avscore）;
}
fclose（fp5）;
m=i;
structStudenttemp;
for（i=0;i{n=0;
for（j=0;jif（student[j].avscore{n=1;
strcpy（temp.name,student[j].name）;
strcpy（temp.num,student[j].num）;
temp.avscore=student[j].avscore;
strcpy（student[j].name,student[j+1].name）;
strcpy（student[j].num,student[j+1].num）;
student[j].avscore=student[j+1].avscore;
strcpy（student[j+1].name,temp.name）;
strcpy（student[j+1].num,temp.num）;
student[j+1].avscore=temp.avscore;
}
if（n=0）break;
}
printf（"排序结果由高到低:
\n"）;
printf（"sortnamenumberavscore\n"）;
for（i=0;i{printf（"第%d名:
%s%s%.1f\n",N++,student[i].name,student[i].num,student[i].avscore）;
}}
定义文件指针*fp5，指向文件nrecord.txt，打开并往里写入姓名、学号、总平均值，其中姓名和学号是调用注册时输入进结构体的；每进行一次不同运算，c的值就会加一，A是平均值之和。
关闭后再以只读的方式打开，利用for循环写入到结构体数组中，然后再将里面的数据按正确率排序，排序方法是冒泡法，
结构变量是个中间变量。
n是个判断量，初始值为零，若再出现n=0，意味着没有交换了，排序已经完成。
然后用for循环输出，每输出一次，N增加1。
运行结果如图：
（4）、错题重做。
主菜单选3进入错题重做模块，定义函数rework（）。
程序清单：
voidrework（）
{
inta;
charch;
FILE*fp2,*fp3;
if（（fp2=fopen（"failedResult.txt","a+"））==NULL）
{
printf（"打开文件失败\n"）;
exit（0）;
}
while（!
feof（fp2））
{
ch=fgetc（fp2）;printf（"%c",ch）;
if（ch=='='）
scanf（"%d",&a）;
}
fclose（fp2）;
printf（"请核对一下正确答案\n"）;
if（（fp3=fopen（"rightResult.txt","r"））==NULL）
{
printf（"打开文件失败\n"）;
exit（0）;
}
while（!
feof（fp3））
{ch=fgetc（fp3）;printf（"%c",ch）;}
fclose（fp3）;}
定义两个文件指针，一个用来打开failedResult.txt，在依次读出文件中的数据，如果出现=号，则可以输入一个数，关闭文件。
打开rightResult.txt文件显示错题答案，关闭文件。
（5）、查看结果。
清单如下：
voidShowResult（）
{
FILE*fp;
if（（fp=fopen（"TestResult.txt","r"））==NULL）
{
printf（"打开文件失败\n"）;
exit（0）;
}
charch;
ch=fgetc（fp）;
while（ch!
=EOF）
{
putchar（ch）;
ch=fgetc（fp）;
}
fclose（fp）;
}
打开文件TestResult.txt，ch为文件开头字符，while语句当文件没有到尾时，一直循环，putchar（ch）;为输出字符，ch=fgetc（fp）得到下一个字符，关闭文件。
完成查看。
运行结果如图：
最后结束程序，按任意键结束。
六、附录（见附件）
参考文献
[1]谭浩强.C语言程设计（第四版）[M].北京:
高等教育出版社,2010
[2]张长海.C语言程设计[M].北京:
高等教育出版社,2006
[3]吴文虎.程序设计基础（第二版）.北京：
清华大学出版社，2004
附录（源代码）
#include//C语言标准输入输出头文件
#include//字符串操作需要用到的头文件
#include//文件操作需要用到的头文件
#include//产生随机数需要用到的头文件
inthour1=0,min1=0,hour2=0,min2=0,c=0;
floatA=0;
structStudent
{
charname[21];//姓名
charnum[10];//学号
floatavscore;
}student[30000];//结构体数组，存储学生的信息，在此初定为30000，可改
/********************************************************/
voidSavemessage（）//保存学生输入信息的函数
{
FILE*fp,*fp1,*fp2;//定义文件指针，//以下判断文件打开与否,"a"方式打开则可向文件尾写数据
if（（fp=fopen（"studentmessage.txt","a"））==NULL）//打开文件studentmessage.txt
{printf（"打开文件失败\n"）;
exit（0）;
}
if（（fp1=fopen（"TestResult.txt","a"））==NULL）//打开文件TestResult.txt
{printf（"打开文件失败\n"）;
exit（0）;
}
if（（fp2=fopen（"failedResult.txt","a"））==NULL）//打开文件failedResult.txt
{printf（"打开文件失败\n"）;
exit（0）;
}
fclose（fp2）;
printf（"输入姓名：
"）;//以下要学生输入个人信息
scanf（"%s",student[0].name）;
printf（"输入学号：
"）;
scanf（"%s",&student[0].num）;
fwrite（&student[0],sizeof（structStudent）,1,fp）;//向文件studentmessage.txt中写入一条记录，即刚刚输入的学生信息
fprintf（fp,"\n"）;//向文件studentmessage.txt中写入换行符号，换行符不可见
fprintf（fp1,"姓名：
%s\n",student[0].name）;
fclose（fp）;//关闭文件studentmessage.txt//以下为向文件TestResult.txt中写入刚刚输入的学生信息
fprintf（fp1,"学号：
%s\n",student[0].num）;
fclose（fp1）;//关闭文件TestResult.txt
system（"cls"）;//清屏
}
/******************************************************/
voidsortbychengji（）
{
FILE*fp5;
inti,j,m,n,N=1;
student[0].avscore=A/c;
fp5=fopen（"nrecord.txt","a+"）;
fprintf（fp5,"%s%s%f\n",student[0].name,student[0].num,student[0].avscore）;//将数据写入文件nrecord.txt中
fclose（fp5）;
fp5=fopen（"nrecord.txt","rb"）;
for（i=0;!
feof（fp5）;i++）
{
fscanf（fp5,"%s%s%f\n",student[i].name,student[i].num,&student[i].avscore）;
}
fclose（fp5）;
m=i;
structStudenttemp;
for（i=0;i{n=0;
for（j=0;jif（student[j].avscore{n=1;
strcpy（temp.name,student[j].name）;//利用结构变量temp实现数组元素的交换
strcpy（temp.num,student[j].num）;
temp.avscore=student[j].avscore;
strcpy（student[j].name,student[j+1].name）;
strcpy（student[j].num,student[j+1].num）;
student[j].avscore=student[j+1].avscore;
strcpy（student[j+1].name,temp.name）;
strcpy（student[j+1].num,temp.num）;
student[j+1].avscore=temp.avscore;
}
if（n=0）break;//若n=0，意味着没有交换了，排序已经完成
}
printf（"排序结果由高到低:
\n"）;
printf（"sortnamenumberavscore\n"）;
for（i=0;i{
printf（"第%d名:
%s%s%.1f\n",N++,student[i].name,student[i].num,student[i].avscore）;
}}
/*******************************************************/
voidJudge（）//判断函数
{
FILE*fp;//文件指针//以下判断文件打开与否,"r"为只读打开方式
if（（fp=fopen（"studentmessage.txt","r"））==NULL）//以下判断文件打开与否//打开文件studentmessage.txt
{
fp=fopen（"studentmessage.txt","w+"）;//如果没有studentmessage.txt文件，则新建此文件，"w+"打开方式为新建一个文件
printf（"无文件记录，已新建.\n"）;
}
inti=0;
charnum1[10];//变量，注册的学号
while（!
feof（fp））//判断是否到了文件尾
{fread（&student[i],sizeof（structStudent）,1,fp）;//一行一行从文件中读出学生信息，保存在结构体数组student[]中
fscanf（fp,"\n"）;//读取换行符
i++;//i变量保存学生
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