单链表的学生成绩管理系统设计与实现.docx
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单链表的学生成绩管理系统设计与实现
单链表的学生成绩管理系统设计与实现
基于单链表的学生成绩治理系统设计与实现
Designandimplementationofthesystemofstudentperformancemanagementbasedonsingletable
年级:
12级
学号:
*********
*****************
专业:
运算机科学与技术
****************
二零一三年十二月
摘要
学生成绩治理系统是典型的信息治理系统,是学校教务治理的重要组成部分，其处理信息量专门大。
本课程设计是用C++实现对学生的成绩治理作一个简单的模拟，实质是建立学生成绩单链表，每条记录由姓名、学号与成绩组成，即链表中每个结点由4个域组成，分别为：
学号、姓名、成绩、存放下一个结点地址的next域。
用菜单选择操作方式完成五项功能分别写成五个函数，插入学生成绩对应建立学生单链表的功能，输出全部学生成绩记录，后三个功能分别对应单链表的查询、修改与删除三大差不多操作。
该系统中的数据采纳线性表中的链式储备结构即单链表来储备，用结构体类型和类类型定义每个学生记录并采纳外部文件方式记录数据简便数据的读取与储存。
关键词：
数据结构，单链表，C语言，学生成绩治理
Abstract
Studentachievementmanagementsystemisatypicalmanagementinformationsystem,isanimportantpartoftheschooleducationaladministrationmanagement,thelargeamountofinformation.ThecurriculumdesignisusedtoachieveC++performancemanagementforthestudentstomakeasimplesimulation,theessenceistoestablishstudentsreportlist,eachrecordconsistsofname,andgrade,namelythelinkedlistineachnodeiscomposedof4domains,respectively:
nextdomainname,studentnumber,grade,putdownanodeaddressthe.Completethefivefunctionswerewritteninfivefunctionmenutoselectthemodeofoperation,intothestudentachievementestablishedasinglelistoftheoutputfunctionofstudents,allstudentsrecord,afterthethreefunctionscorrespondingtosingletablequery,modifyanddeletethethreebasicoperations.Thesystemdatainthelinkedstoragestructureoflineartableisasinglelinkedlisttostore,usethestructuretypesandclasstypesdefineeachstudentrecordsandtheuseofanexternalfiletoreadandsavedataandsimpledatarecord.
第1章引言
1.1设计内容
在程序设计中，能够用许多种数据结构来处理数据储备，关于该学生治理系统而言线形表无疑是最好的选择，考虑到学生成绩治理系统一经建立不仅进行查询而且需要频繁的进行插入和删除，因此采纳单链表储备结构实现。
这种内存的动态分配策略使我们在编写算法是无需考虑有多少空间资源可用于实现数据结构，算法在需要内存的时候向内存申请，当不需要的时候开释它。
为了简便起见，成绩治理系统记录中只包括学号、姓名、语文成绩、数学成绩、英语成和成绩存放下一个结点地址的next域等数据项。
为学生成绩设计一个类，内中包含储备学生成绩信息的单链表以及对单链表进行各种操作的成员函数。
为各个成绩如语文成绩、数学成绩和英语成绩等数据项建立一个结构体类型，并用此结构类型对学生成绩类进行实例化。
对学生成绩信息要求完成如下功能：
（1）插入：
将学生的成绩信息插入；
（2）查询：
查询满足条件的学生；
（3）修改：
对成绩信息的数据项进行修改；
（4）删除：
将满足条件的学生信息删除；
（5）输出：
将全部的学生成绩信息输出。
为了方便数据的读取与储存，我们采纳外部文件来进行数据储存能实现学生信息数据的爱护。
1.2设计目的
学生成绩治理是一个学校不可缺少的部分，它的内容关于学校的治理者和学生以及学生家长来说都至关重要，因此一个良好的学生成绩治理系统应该能够为用户提供充足的信息和快捷的查询手段。
学生成绩治理系统对学校加强学生成绩治理有着极其重要的作用.由于各个大学都在连续扩招，学生的数量日益庞大，关于如何治理如此庞大的学生成绩数据显得更为复杂，传统的手工成绩治理不仅工作量大，而且容易显现问题，如：
效率低、保密性差，另外时刻一长，将产生大量的文件和数据，这关于查找、更新和爱护都带来了许多的困难。
已不能适应时代的进展。
随着科学技术的不断提高，运算机科学日渐成熟，其强大的功能已为人们深刻认识，它已进入人类社会的各个领域并发挥着越来越重要的作用。
作为运算机应用的一部分，使用运算机对学生成绩信息进行治理，具有手工治理所无法比拟的优点。
例：
检索迅速、查找方便、可靠性高、储备量大、保密性好、寿命长、成本低等。
这些优点能够极大地提高治理者治理的效率,也是学校走向科学化、正规化治理,与世界接轨的重要条件。
因此，开发设计如此一套学生成绩治理软件成为专门有必要的情况。
该学生成绩治理系统采纳C++语言开发研制，针对学生成绩及其数据特点，能够全面实现对学生成绩的插入、查询、修改、删除和输出等功能的运算机治理。
它能使学生成绩数据的工作人员从繁重的工作中解脱出来，大大减轻了工作量，减少人为的工作失误，全面提高学生成绩治理的效率，从而使学校关于学生成绩的治理水平和技术水平跃上一个新的台阶。
1.3设计目标
此建立学生成绩信息治理系统，采纳运算机对学生成绩信息进行治理，进一步提高学校现代化水平。
关心宽敞成绩信息治理者提高工作效率、减少工作时刻，实现学生及其家长信息查询工作流程的系统化、公平化、规范化和自动化，也为宽敞在教师提供便利快捷的成绩录入功能。
为了保证系统能够长期、安全、稳固、可靠、高效的运行，本课题将达到以下几个目的：
（1）系统处理的准确性
系统处理的准确性和及时性是系统的必要性能。
在系统设计和开发过程中，要充分考虑系统当前和今后可能承担的工作量，使系统的处理能力和响应时刻能够满足高校对信息处理的需求。
（2）系统处理的及时性
由于学生专门关怀自己的信息正确与否以便及时同意来自学校的学习成绩信息，学生成绩信息治理功能关于整个系统的功能和性能完成举足轻重。
在系统开发过程中，必须采纳一定的方法保证系统的准确性。
（3）系统的保密性
学生成绩信息是属于个人的隐私，因此系统在开发时，应该充分考虑系统的保密性，以保证学生的隐私权。
（4）系统的开放性和可扩充性
学生成绩信息治理系统在开发过程中，应该充分考虑以后的可扩充性。
例如学生成绩信息治理的方式的改变，学生成绩信息的需求也会不断的更新和完善。
第2章系统需求与功能分析
2.1系统需求分析
1）能完成学生成绩的插入、查询、修改、删除、输出等功能；
（2）采纳单链表储备结构实现；
（3）所有数据以外部文件方式储存。
2.2系统功能分析
（1）要设计一个学生成绩治理系统，其功能包括：
①插入函数Add（）：
将学生成绩信息插入到链表中；
②查询函数Search（）：
分别能够按学号和按姓名进行学生成绩查询；
③删除函数Delete（）：
当需要删除的学号和姓名一致时则删除对应的学生记录；
④修改函数Modify（）：
修改指定的学生成绩信息；
⑤输出函数Show（）：
输出全部学生成绩信息；
⑥菜单函数Menu（）：
为程序的菜单函数为实现各种功能提供便利；
⑦读取数据函数Read（）：
从外部文件读取学生成绩信息；
⑧储存数据函数Save（）：
将数据储存到外部文件中。
（2）线性表的链接储备结构称为单链表，单链表使用一组任意的储备单元存放线性表的元素，这组储备单元能够连续也能够不连续，甚至能够零散分布在内存中的任意位置。
为了正确表示元素之间逻辑关系，每个储备单元在储备数据元素的同时，还必须储备其后继元素所在地址信息，那个地址信息称为指针，这两部分组成了数据元素的储备映像，称为结点，结点结构如图2.1所示。
图2.1单链表的结点构造
设p是一个指针变量，则p的值是一个指针。
设指针p指向某个结点，则该结点用*p表示，在单链表中，结点p由两个域组成：
存放数据元素的部分和存放后继结点地址的指针部分，分别用p->data和p->next来标识，p->next指向结点ai+1，其指针与结点之间关系如图2.2所示。
图2.2指针与结点之间关系的示意图
2.3系统性能分析
1．硬件环境
处理器：
CPU主频在500MHz以上
内存：
128MB以上
硬盘空间：
10MB。
2．软件环境
操作系统:
Windows98/Me/NT/2000/XP（举荐使用Windows2000/XP）。
调试环境:
VisualC++及以上版本。
第3章总体结构分析
3.1系统的结构分析：
通过对学生成绩信息治理系统的功能分析，能够定义出系统的总体结构模块图，如图3.1所示。
图3.1学生成绩治理系统总体结构设计
3.2系统治理流程图：
前面的分析中差不多定义了系统各个模块，属于静态建模的范畴。
在系统运行时刻的动态模型应该由系统的流程决定。
当用户运行该系统后能够来进行学生成绩信息插入治理、学生成绩信息查询治理、学生成绩信息删除治理、学生成绩信息修改治理及学生成绩信息输出等操作，具体的流程如图3.2所示。
图3.2系统流程图
主模块应负责应用程序的主界面，由它调用其他模块.因此主模块应具有操作性好、界面清晰的特点，使用户能够专门方便地找到所需功能。
依照功能需求的结果分析，主界面应该由学生成绩信息插入治理，学生成绩信息查询治理、学生成绩信息修改治理、学生成绩信息删除治理和学生成绩信息输出治理组成，能够通过输入相应的数字进入相应的功能模块。
4系统详细设计和系统实现
系统总体设计完成后，就能够依照需求对各个模块来进行实现了。
在本系统中需要编码实现的要紧有学生成绩信息插入、学生成绩信息查询、学生成绩信息修改、学生成绩信息删除和学生成绩信息输出等5个模块。
（1）学生成绩插入模块
添加的信息包括学号（不承诺重复）、姓名（不承诺重复）、语文成绩、数学成绩和英语成绩。
流程图如下图4.1所示。
图4.1插入模块流程图
本程序采纳的是尾插法，确实是每次将新申请的结点插在终端结点的后面，其执行过程如图4.2所示。
图4.2尾插法建立单链表操作示意图
（2）学生成绩查询模块
按姓名和学号查找学生成绩的流程图分别如下图4.3所示。
图4.3按姓名查找学生成绩信息流程图
在单链表中，即使明白被访问结点的位置i，也不能像顺序表那样直截了当按序号访问，而只能从头指针动身，设置一个工作指针p，顺next域逐个结点往下搜索。
当p指向某个结点时判定是否为第i个结点，若是则查找成功；否则，将工作指针p后移，立即p指向原先所指结点的后继结点。
直到p为NULL时查找失败。
单链表查找过程如图4.4所示。
图4.4单链表查找过程的示意图
按学号查询学生成绩信息同按姓名查找学生成绩信息，此处不再详细列出。
（3）学生成绩修改模块
第一要查找与要修改数据相匹配的信息，若没有则返回失败。
否则把相应的信息输出，然后再重新输入新的数据并储存到单链表。
（4）学生成绩删除模块
当选择删除功能时，第一输入要删除的同学的姓名，然后输入要删除的同学的学号，假如该同学存在同时姓名与学号匹配的上，则进行删除操作，否则返回失败。
其流程图4.5如下：
图4.5删除学生信息模块流程图
删除操作定义为将单链表的第i个结点删去。
因为在单链表中结点ai储备地址在其前驱结点ai-1的指针域，因此必须第一找到ai-1的储备地址p，然后令p的next域指向ai的后继结点，即把结点ai从链上摘下来，最后开释结点ai的储备空间，如图4.6所示。
图4.6在单链表中删除结点指针的变化情形
（5）学生成绩输出模块
从单链表表头遍历整个单链表，将所有数据输出。
其部分代码如下：
voidFunction:
:
Show（）
{charchoose;
Student*temp;
system（"cls"）;
temp=Student_First->Next;
if（!
temp）
{cout<<"文件许多据\n\n"<cout<<"1.返回主菜单"<cin>>choose;
while（choose!
='1'）
{cout<<"1.返回主菜单"<cin>>choose;
}
Menu（）;
}
else
{cout<<"姓名\t学号\t语文成绩\t数学成绩\t英语成绩\n";
while（temp!
=NULL）
{temp->Out（）;
temp=temp->Next;
}
}
cout<<"1.返回主菜单"<cin>>choose;
while（choose!
='1'）
{cout<<"1.返回主菜单"<cin>>choose;
}
Menu（）;
}
第4章概要设计
利用单链表设计一个学生成绩治理系统，使之提供以下功能：
（1）录入学生信息记录
（2）查询学生信息记录
（3）删除学生信息记录
（4）修改学生信息记录
（5）显示全部学生信息记录
需求说明：
（1）学生信息包括学号、姓名、性别、数学成绩、英语成绩、运算机成绩、总分、平均分、名次，同时要求学号不重复；
（2）录入记录能够从以二进制形式储备的数据文件中读入，也能够从键盘逐个输入学生记录。
当从数据文件中读入记录时，它确实是在以记录为单位储备的数据文件中，将记录逐条复制到单链表中。
（3）对学生信息应能够分别按学号及按姓名两种方式进行查询，要求能返回所有符合条件的学生的信息；若找到该学生的记录，它则返回该学生记录的指针。
否则，它返回一个值为NULL的空指针，并打印出未找到该学生记录的提示信息。
（4）更新学生信息：
要求能够对其进行修改、删除、排序、插入等操作，进行了这些操作之后，需要将修改的数据存入源数据文件；
（5）输出要求：
对学生记录存盘操作，立即单链表中的各节点中储备的学生记录信息写入数据文件中，并将单链表中储备的学生记录信息以表格的形式在屏幕上打印出来；
（6）学生信息的显示要求有一定的规范格式；
（7）并要求在此过程中能够尽可能的兼容用户使用过程中的专门情形。
二、总体设计
初步提出解决方案，以及系统的体系结构和数据结构的设计方案，并写出书面总体设计说明书。
三、详细设计
四、编写代码
调试总结
第5章详细设计
/******************************录入模板************************/
voidAdd（）//录入学生成绩信息函数
{charname[20];
intno;
Classscore;
charchoose;
Student*f1,*p,*f2;
system（"cls"）;
f1=Student_First;
f2=Student_First->Next;
while（f1->Next）
f1=f1->Next;
do
{p=newStudent;
Printf（"请输入您要添加的学生成绩信息:
\n"）;
Printf（"请输入学生姓名:
"）;
Sccanf（“%c”,&name）;
while（f2）
{if（strcmp（f2->GetName（）,name）==0）
{printf（"该学生已存在，请确定姓名!
\n\n"）;
Printf（"请输入姓名:
"）;
Sccanf（“%c”,&name）;
break;
}
f2=f2->Next;
}
printf（"请输入学号:
"）;
Scanf（“%c”,no）;
printf（"请输入语文成绩:
"）;
Scanf（“%d”,&score.Chinese）;
printf（"请输入数学成绩:
"）;
Scanf（“%d”,&score.Math）;
printf（"请输入英语成绩:
"）;
Scanf（“%d”,&score.English）;
p->Set（name,no,score）;
f1->Next=p;
p->Next=NULL;
f1=f1->Next;
Printf（"是否连续输入信息?
（Y\\N）\n"）;
Scanf（“%c”,&choose）;
}while（choose=='y'||choose=='Y'）;
Save（）;
Printf（"1.返回主菜单\n"）;
Scanf（“%d”,&choose）;
while（choose!
='1'）
{printf（"1.返回主菜单"）;
Scanf（“%d”,&choose）;
}
Menu（）;
}
/******************************删除模板************************/
voidDelete（）//删除信息函数
{charname[20];
intno;
charchoose;
Student*temp,*p;
system（"cls"）;
p=temp=Student_First->Next;
Printf（"请输入姓名:
"）;
Scanf（“%c”,&name）;
Printf（"输入学号:
"）;
Scanf（“%c”,&no）;
while（temp）
{if（strcmp（temp->GetName（）,name）==0&&temp->GetNo（）==no）//判定该学生信息是否存在
{printf（"姓名\t学号\t语文成绩\t数学成绩\t英语成绩\n"）;
temp->Out（）;
printf（"\n是否删除（Y/N）"）;
Scanf（“%c”,&choose）;
if（choose=='y'||choose=='Y'）
{p->Next=temp->Next;
deletetemp;
Printf（"删除成功:
\n"）;
}
break;
}
p=temp;
temp=temp->Next;
}
Save（）;
Printf（"1.返回主菜单\n2.连续删除"）;
Scanf（“%c”,&choose）;
while（choose!
='1'&&choose!
='2'）
{printf（"1.返回主菜单\n2.连续删除"）;
Scanf（“%c”,&choose）;
}
if（choose=='1'）
Menu（）;
elseif（choose=='2'）
Delete（）;
}
/******************************修改模板************************/
voidModify（）//修改学生信息函数
{charchoose,name[20];
Student*temp,*p;
intno;
Classscore;
system（"cls"）;
temp=p=Student_First;
Printf（"请输入您要修改的学生姓名:
"）;
Scanf（“%c”,&name）;
while（temp）
{if（strcmp（temp->GetName（）,name）==0）
{Printf（"姓名\t学号\t语文成绩\t数学成绩\t英语成绩\n";
temp->Out（）;
Printf（"请输入姓名:
"）;
Scanf（“%c”,&name）;
Printf（"请输入学号:
"）;
Scanf（“%c”,&no）;
Printf（"请输入语文成绩:
"）;
Scanf（“%c”,&score.Chinese）;
Printf（"请输入数学成绩:
"）;
Scanf（“%c”,&score.Math）;
Printf（"请输入英语成绩:
"）;
Scanf（“%c”,&score.English）;
temp->Set（name,no,score）;
break;
}
temp=temp->Next;
}
Save（）;
Printf（"修改成功!
"）;
Printf（"1.返回主菜单\n2.连续修改"）;
Scanf（“%c”,&choose）;
while（choose!
='1'&&choose!
='2'）
{Printf（"1.返回主菜单\n2.连续修改"）;
Scanf（“%c”,&choose）;
}
if（choose=='1'）
Menu（）;
elseif（choose=='2'）
Modify（）;
}
/******************************查找模板************************/
voidSearch（）
{intflag（0）;
charchoose;
chart1[20];
intt2;
system（"cls"）;
Student*temp=Student_First->Next;
do
{printf（"输入查询方式：
\n1.按姓名查询\n2.按学号查询\n"）;
Scanf（“%c”,&choose）;
if（choose=='1'）
{printf（"请输入您要查询的姓名:
"）;
Scanf（“%d”,&t1）;
while（temp）
{if（strcmp（t1,temp->G
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