c++ 学生信息管理系统 链表+文件实验报告.docx

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c++学生信息管理系统链表+文件实验报告

XX大学

二○一二～二○一三学年第二学期

xxxxxxx学院

面向对象C++语言课程设计报告

课程名称：

面向对象C++语言课程设计

班级：

____

学号：

____________________

姓名：

_________

指导教师：

______________________

二○一三年六月

一、系统需求与功能分析

1.1系统需求分析

（1）能完成学生信息的录入，插入、修改、删除、输出、查询等功能；

（2）采用单链表存储结构实现；

（3）所有数据以外部文件方式保存。

1.2系统功能分析

（1）要设计一个学生信息管理系统，其功能包括：

①录入函数Add（）：

将学生信息按尾插法插入到链表中；

②插入函数Insert（）：

根据所给学号作为插入位置，在其后插入信息；

③修改函数Modify（）：

修改指定的学生信息；

④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；

⑤输出函数Show（）：

显示全部学生信息；

⑥查询函数Search（）：

分别可以按学号和按姓名进行学生信息查询；

⑦菜单函数Menu（）：

为程序的菜单函数为实现各种功能提供便捷；

⑧读取数据函数Read（）：

从外部文件读取学生信息信息；

⑨保存数据函数Save（）：

将数据保存到外部文件中。

（2）线性表的链接存储结构称为单链表，单链表使用一组任意的存储单元存放线性表的元素，这组存储单元可以连续也可以不连续，甚至可以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，每个存储单元在存储数据元素的同时，还必须存储其后继元素所在地址信息，这个地址信息称为指针，这两部分组成了数据元素的存储映像，称为结点，结点结构如图1.1所示。

图1.1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1.2所示。

图1.2指针与结点之间关系的示意图

1.3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（推荐使用Windows2000/XP）。

调试环境:

VisualC++及以上版本。

二、总体结构设计

2.1系统的结构设计

通过对学生信息管理系统的功能分析，可以定义出系统的总体结构模块图，如图2.1所示。

图2.1学生信息管理系统总体结构设计

2.2系统管理流程图

前面的分析中已经定义了系统各个模块，属于静态建模的范围。

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可以来进行学生信息信息（录入）插入管理、学生信息修改管理、学生信息删除管理、学生信息显示管理及学生信息显示等操作，具体的流程如图2.2所示。

图2.2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，使用户能够很方便地找到所需功能。

根据功能需求的结果分析，主界面应该由学生信息录入管理，学生信息插入管理，学生信息修改管理、学生信息删除管理、学生信息显示管理和学生信息信息查询管理组成，可以通过输入相应的数字进入相应的功能模块。

三、系统详细设计和系统实现

系统总体设计完成后，就可以根据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主要有学生信息信息插入、学生信息信息查询、学生信息信息修改、学生信息信息删除和学生信息信息输出等5个模块。

（1）学生信息录入模块

添加的信息包括姓名（允许重复）、学号（不允许重复）、年龄、性别、宿舍地址、计算机成绩、数学成绩和英语成绩。

流程图如下图3.1所示。

图3.1录入模块流程图

本程序采用的是尾插法，就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3.12所示。

图3.12尾插法建立单链表操作示意图

（2）学生信息插入模块

输入一个存在的学号作为插入位置，在其后插入的信息包括姓名、学号、年龄、性别、宿舍地址、计算机成绩、数学成绩和英语成绩。

流程图如下图3.2所示。

图3.2插入模块流程图

本程序采用的是尾插法，就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3.22所示。

图3.22尾插法插入操作示意图

（3）学生信息修改模块

首先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保存到单链表。

（4）学生信息删除模块

当选择删除功能时，首先输入要删除的同学的姓名，然后输入要删除的同学的学号，如果该同学存在并且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3.4如下：

图3.4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存储地址在其前驱结点ai-1的指针域，所以必须首先找到ai-1的存储地址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，最后释放结点ai的存储空间，如图3.42所示。

图3.42在单链表中删除结点指针的变化情况

（5）学生信息显示模块

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（）

{

Student*temp;

system（"cls"）;

temp=Student_First->Next;

if（!

temp）

{cout<<"文件无数据\n\n"<

cout<<"按任意键返回主菜单"<

getch（）;

Menu（）;

}

else

{cout<<"姓名\t学号\t\t年龄\t性别\t宿舍住址\t计算机数学英语\n";

while（temp!

=NULL）

{temp->Out（）;

temp=temp->Next;

}

}

cout<

getch（）;

Menu（）;

}

（6）学生信息查询模块

按姓名和学号查找学生信息的流程图分别如下图3.6所示。

图3.6按姓名或学号查找学生信息信息流程图

在单链表中，即使知道被访问结点的位置i，也不能像顺序表那样直接按序号访问，而只能从头指针出发，设置一个工作指针p，顺next域逐个结点往下搜索。

当p指向某个结点时判断是否为第i个结点，若是则查找成功；否则，将工作指针p后移，即将p指向原来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3.62所示。

图3.62单链表查找过程的示意图

四、系统测试

在完成了系统各方面的设计后，并不是可以运行就完成的，为了保证系统性能的稳定性跟安全性等，就要对系统做测试。

测试环境如下：

●硬件:

联想ThinkPad2.4GHz，500GB硬盘，4G内存；

●软件:

Windows7PersonalSP1，分辨率1366*768，MicrosoftVisualC++6.0。

在对系统功能进行逐一测试的时候，遇到了一些问题，例如，因为把学号定义为整形（int），在输入以0为开头的学号时，系统会自动把0去掉，这样学号的信息就丢失了第一位。

为了解决这个问题，将学号改成了字符型（char），这样在构造函数里也需要把学号的初始化用字符串拷贝（strcpy）来实现。

遇到的问题还有很多，例如数据出错，内存溢出等，经过反复测试，调试和努力修正，程序得以完善。

五、测试结果

运行的主界面如图5.1所示：

图5.1运行主界面

①当选择1学生信息录入功能时，如图5.2所示。

图5.2录入学生信息实现

②为了验证插入的正确性，首先再录入一条信息，然后显示信息。

然后在第一个人和第二个人之间插入信息。

录入第二条信息后，返回主菜单选择5显示全部学生信息：

运行结果如图5.3所示。

图5.3显示学生信息

按任意键返回主菜单后，选择2插入学生信息，输入存在的学号作为插入位置，比我在第一个和第二人之间插入一个新信息，只需要输入第一个学生的学号即可，运行结果如图5.4所示。

图5.4插入学生信息

插入完成后，程序会自动返回主菜单，为了验证插入的正确性，选择5显示全部学生信息，运行结果如图5.5所示。

图5.5显示学生信息

③当在主菜单中选择3时，则进行学生信息修改功能。

其运行结果如图5.6所示。

图5.6修改学生信息菜单

选择按姓名或学号修改均可，运行结果如图5.7所示

图5.6按学号修改学生信息

为了验证修改的正确性，返回主菜单输入5显示全部学生信息，可以看到第三条记录已经更新，如图5.7所示

图5.7显示学生信息

④当在主菜单中选择3时，则进行删除功能。

输入正确的姓名和学号才会执行删除操作。

其运行结果如图5.8所示。

图5.8删除学生信息功能实现

为了验证程序的正确性，返回主菜单，选择5显示全部学生信息，可以看到第二条记录已被删除。

如图5.9所示。

图5.9显示学生信息

②返回主菜单后选择6查询学生信息，运行结果按由姓名查询和按学号查询分别如图5.10和图5.11所示。

图5.10按姓名查找相关信息实现

图5.11按学号查找相关信息实现

六、心得体会

在本次课程设计过程中，曾遇到过不少问题，单靠我个人的努力，很难按时完成该课程设计，在此，我衷心感谢我的指导老师——xxx。

xxx老师认真负责的工作态度，严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我获益非浅。

从一遍一遍得修改到最后定稿的各个环节给予细心指导，使我在知识和能力上都得到了极大的提高，在此表示衷心地感谢。

在整个过程中，我查阅了大量的关于学生信息管理系统的资料和网站，在老师的指导和自己的努力下，终于完成了本次课程设计。

通过这次数据结构课程设计的实验，在解决问题的过程中，充分体会到了数据结构这门课程对于软件设计的重要性，也体会到了数据结构+算法=程序这句话的真正含义，一个实际问题的解决第一步就是要依赖于良好的抽象思维的，将实际问题转化为相应的数据结构，只有这一步做好了，才能采取相应的算法和优化方法解决问题和解决好问题。

同时我还要感谢指导过我的每一位老师，他们给了我很大的指导和帮助，还有在我陷入困境时帮助过我的同学们。

另外，还要感谢学校领导、辅导员，为我们提供了良好的设计环境以及各方面的支持。

七、附录

附录一：

源程序清单（源代码）：

附录二：

运行结果：

附录一：

源程序清单

//程序名称：

Student.cpp

//程序功能：

采用链表与文件实现一个简单的学生成绩管理系统。

#include

#include

#include

#include

#include

#include

usingnamespacestd;

structClass

{intComputer;

intMath;

intEnglish;

};

classStudent{

public:

Student（）;

voidOfile（ofstream&of）;

voidInfile（ifstream&f）;

voidOut（）;

voidSet（char*name,char*no,intage,char*sex,char*add,Classscore）;

char*GetName（）;

char*GetNo（）;

Student*Next;

protected:

charName[20];

charNo[20];

intAge;

charSex[20];

charAdd[40];

ClassScore;

};

Student:

:

Student（）:

Next（0）{}

char*Student:

:

GetName（）{returnName;}

char*Student:

:

GetNo（）{returnNo;}

voidStudent:

:

Set（char*name,char*no,intage,char*sex,char*add,Classscore）

{strcpy（Name,name）;

strcpy（No,no）;

Age=age;

strcpy（Sex,sex）;

strcpy（Add,add）;

Score=score;

}

voidStudent:

:

Infile（ifstream&f）

{f>>Name>>No>>Age>>Sex>>Add>>Score.Computer>>Score.Math>>Score.English;//将数据输入到文件

}

voidStudent:

:

Ofile（ofstream&of）

{of<<""<

}

voidStudent:

:

Out（）

{

cout<<"-------------------------------------------------------------------------------"<

cout<

}

classFunction//功能类

{

public:

Function（）;//构造函数

~Function（）;//析构函数

voidMenu（）;//菜单函数

voidAdd（）;//录入学生信息函数

voidInsert（）;//插入学生信息函数

voidModify（）;//修改学生信息函数

voidDelete（）;//删除学生信息函数

voidShow（）;//显示学生信息函数

voidSearch（）;//查询学生信息函数

private:

Student*Student_First;

voidRead（）;//读取学生信息函数

voidSave（）;//保存学生信息函数

};

Function:

:

Function（）

{Student_First=newStudent;

Read（）;

}

Function:

:

~Function（）

{deleteStudent_First;

}

voidFunction:

:

Add（）//录入学生信息函数

{charname[20];

charno[20];

intage;

charsex[20];

charadd[100];

Classscore;

charchoose;

Student*f1,*p,*f2;

system（"cls"）;

f1=Student_First;

f2=Student_First->Next;

while（f1->Next）

f1=f1->Next;

do

{p=newStudent;

cout<<"请输入您要添加的学生成绩信息:

"<

cout<<"请输入学生姓名:

";

cin>>name;

cout<<"请输入学号:

";

cin>>no;

while（f2）

{if（strcmp（f2->GetNo（）,no）==0）

{cout<<"该学生已存在，请确定学号!

\n\n";

cout<<"1.返回主菜单\n2.继续添加-------";

cin>>choose;

while（choose!

='1'&&choose!

='2'）

{cout<<"1.返回主菜单\n2.继续添加-------";

cin>>choose;

}

if（choose=='1'）

Menu（）;

elseif（choose=='2'）

Add（）;

}

f2=f2->Next;

}

cout<<"请输入年龄:

";

cin>>age;

cout<<"请输入性别:

";

cin>>sex;

cout<<"请输入宿舍地址:

";

cin>>add;

cout<<"请输入计算机成绩:

";

cin>>score.Computer;

cout<<"请输入数学成绩:

";

cin>>score.Math;

cout<<"请输入英语成绩:

";

cin>>score.English;

p->Set（name,no,age,sex,add,score）;

f1->Next=p;

p->Next=NULL;

f1=f1->Next;

cout<<"是否继续输入信息?

（Y\\N）-------";

cin>>choose;

}while（choose=='y'||choose=='Y'）;

Save（）;

Menu（）;

}

voidFunction:

:

Insert（）

{

charname[20];

charno[20];

intage;

charsex[20];

charadd[100];

Classscore;

intflag（0）;

Student*f1,*p;

system（"cls"）;

f1=Student_First;

p=newStudent;

cout<<"请输入学号来确定插入位置:

"<

cin>>no;

while（f1）

{if（strcmp（f1->GetNo（）,no）==0）

{flag=1;

break;

}

f1=f1->Next;

}

if（flag==0）

{

cout<<"\n无该学生的信息,程序将返回主菜单\n"<

Sleep（2000）;

Menu（）;

}

else

{

cout<<"请输入学生姓名:

";

cin>>name;

cout<<"请输入学号:

";

cin>>no;

cout<<"请输入年龄:

";

cin>>age;

cout<<"请输入性别:

";

cin>>sex;

cout<<"请输入宿舍地址:

";

cin>>add;

cout<<"请输入计算机成绩:

";

cin>>score.Computer;

cout<<"请输入数学成绩:

";

cin>>score.Math;

cout<<"请输入英语成绩:

";

cin>>score.English;

p->Set（name,no,age,sex,add,score）;

}

p->Next=f1->Next;

f1->Next=p;

Save（）;

cout<<"插入成功!

";

Sleep（1500）;

Menu（）;

}

voidFunction:

:

Modify（）//修改学生信息函数

{

intflag（0）;

charchoose,name[20];

Student*temp,*p;

charno[20];

intage;

charsex[20];

charadd[100];

Classscore;

system（"cls"）;

temp=p=Student_First;

cout<<"输入修改方式：

\n1.按姓名修改\n2.按学号修改-------";

cin>>choose;

if（choose=='1'）

{

cout<<"请输入您要修改的姓名:

\n";

cin>>name;

while（temp）

{if（strcmp（temp->GetName（）,name）==0）

{

flag=1;

cout<<"\n姓名\t学号\t\t年龄\t性别\t宿舍住址\t计算机数学英语\n";

temp->Out（）;

cout<<"请输入姓名:

";

cin>>name;

cout<<"请输入学号:

";

cin>>no;

cout<<"请输入年龄:

";

cin>>age;

cout<<"请输入性别:

";

cin>>sex;

cout<<"请输入宿舍地址:

";

cin>>add;

cout<<"请输入计算机成绩:

";

cin>>score.Computer;

cout<<"请输入数学成绩:

";

cin>>score.Math;

cout<<"请输入英语成绩:

";

cin>>score.English;

temp->Set（name,no,age,sex,add,score）;

break;

}

temp=temp->Next;

}

}

elseif（choose=='2'）

{

cout<<"请输入您要修改的学号:

";

cin>>no;

while（temp）

{if（strcmp（temp->GetNo（）,no）==0）

{

flag=1;

cout<<"\n姓名\t学号\t\t年龄\t性别\t宿舍住址\t计算机数学英语\n";

temp->Out（）;

cout<

cout<<"请输入姓名:

";

cin>>name;

cout<<"请输入学号:

";

cin>>no;

cout<<"请输入年龄:

";

cin>>age;

cout<<"请输入性别:

";

cin>>sex;