#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdbool.h>

#define MAX_NAME_LENGTH 50
#define SUBJECTS_COUNT 3

typedef struct {
	char id[20];
	char name[MAX_NAME_LENGTH];
	float scores[SUBJECTS_COUNT];
	float total;
} Student;

typedef struct LNode {
	Student data;
	struct LNode* next;
} LNode, *LinkList;


bool InitList(LinkList* L);
bool DestroyList(LinkList* L);
bool ClearList(LinkList* L);
bool ListEmpty(LinkList L);
int ListLength(LinkList L);
bool GetElem(LinkList L, int i, Student* e);
int LocateElemById(LinkList L, const char* id);
bool ListInsert(LinkList* L, int i, const Student* e);
bool ListDelete(LinkList* L, int i);
void TraverseList(LinkList L);
void PrintStudent(const Student* s);
void InputStudent(Student* s);
void SortListByTotal(LinkList* L);

// 菜单函数
void showMenu() {
	printf("\n===== 学生成绩管理系统 =====\n");
	printf("1. 添加学生信息\n");
	printf("2. 删除学生信息\n");
	printf("3. 查询学生信息\n");
	printf("4. 修改学生信息\n");
	printf("5. 显示所有学生信息\n");
	printf("6. 按总分排序\n");
	printf("7. 统计学生人数\n");
	printf("0. 退出系统\n");
	printf("===========================\n");
	printf("请输入你的选择: ");
}

// 计算总分
void calculateTotal(Student* s) {
	s->total = 0;
	for (int i = 0; i < SUBJECTS_COUNT; i++) {
		s->total += s->scores[i];
	}
}

// 打印学生信息
void PrintStudent(const Student* s) {
	printf("学号：%s\n", s->id);
	printf("姓名：%s\n", s->name);
	printf("成绩：");
	for (int i = 0; i < SUBJECTS_COUNT; i++) {
		switch (i) {
			case 0:
				printf("语文: %.1f ", s->scores[i]);
				break;
			case 1:
				printf("数学: %.1f ", s->scores[i]);
				break;
			case 2:
				printf("英语: %.1f ", s->scores[i]);
				break;
			default:
				break;
		}

	}
	printf("总分: %.1f\n", s->total);
}

// 输入学生信息
void InputStudent(Student* s) {
	printf("请输入学号: ");
	scanf("%s", s->id);
	printf("请输入姓名: ");
	scanf("%s", s->name);
	for (int i = 0; i < SUBJECTS_COUNT; i++) {
		switch (i) {
			case 0:
				printf("请输入语文科目成绩: ");
				scanf("%f", &s->scores[i]);
				break;
			case 1:
				printf("请输入数学成绩: ");
				scanf("%f", &s->scores[i]);
				break;
			case 2:
				printf("请输入英语成绩: ");
				scanf("%f", &s->scores[i]);
				break;
			default:
				break;
		}
	}
	calculateTotal(s); // 计算总分
}

// 链表基本操作实现
bool InitList(LinkList* L) {
	*L = (LNode*)malloc(sizeof(LNode));
	if (*L == NULL) return false;
	(*L)->next = NULL;
	return true;
}

bool DestroyList(LinkList* L) {
	LNode* p;
	while (*L != NULL) {
		p = *L;
		*L = (*L)->next;
		free(p);
	}
	return true;
}

bool ClearList(LinkList* L) {
	LNode *p, *q;
	p = (*L)->next;
	while (p != NULL) {
		q = p;
		p = p->next;
		free(q);
	}
	(*L)->next = NULL;
	return true;
}

bool ListEmpty(LinkList L) {
	return L->next == NULL;
}

int ListLength(LinkList L) {
	int len = 0;
	LNode* p = L->next;
	while (p != NULL) {
		len++;
		p = p->next;
	}
	return len;
}

bool GetElem(LinkList L, int i, Student* e) {
	if (i < 1) return false;
	int j = 1;
	LNode* p = L->next;
	while (p != NULL && j < i) {
		p = p->next;
		j++;
	}
	if (p == NULL) return false;
	*e = p->data;
	return true;
}

int LocateElemById(LinkList L, const char* id) {
	int pos = 1;
	LNode* p = L->next;
	while (p != NULL) {
		if (strcmp(p->data.id, id) == 0) {
			return pos;
		}
		p = p->next;
		pos++;
	}
	return 0;
}

bool ListInsert(LinkList* L, int i, const Student* e) {
	if (i < 1) return false;
	int j = 0;
	LNode *p = *L, *s;
	while (p != NULL && j < i - 1) {
		p = p->next;
		j++;
	}
	if (p == NULL) return false;
	s = (LNode*)malloc(sizeof(LNode));
	if (s == NULL) return false;
	s->data = *e; // 复制学生数据
	s->next = p->next;
	p->next = s;
	return true;
}

bool ListDelete(LinkList* L, int i) {
	if (i < 1) return false;
	int j = 0;
	LNode *p = *L, *q;
	while (p->next != NULL && j < i - 1) {
		p = p->next;
		j++;
	}
	if (p->next == NULL) return false;
	q = p->next;
	p->next = q->next;
	free(q);
	return true;
}

// 修正 TraverseList 函数
void TraverseList(LinkList L) {
	LNode* p = L->next;
	while (p != NULL) {
		PrintStudent(&p->data);
		printf("-----------------\n");
		p = p->next;
	}
}

// 按总分降序排序（冒泡排序）
void SortListByTotal(LinkList* L) {
	int len = ListLength(*L);
	if (len <= 1) return;

	for (int i = 0; i < len - 1; i++) {
		LinkList p = *L;
		for (int j = 0; j < len - i - 1; j++) {
			if (p->next->data.total < p->next->next->data.total) {
				// 交换节点数据
				Student temp = p->next->data;
				p->next->data = p->next->next->data;
				p->next->next->data = temp;
			}
			p = p->next;
		}
	}
}

int main() {
	LinkList L;
	int choice, pos;
	Student s;
	char searchId[20];

	InitList(&L);

	do {
		showMenu();
		scanf("%d", &choice);
		getchar(); // 清除缓冲区的换行符

		switch (choice) {
			case 1: // 添加学生
				InputStudent(&s);
				if (LocateElemById(L, s.id) > 0) {
					printf("错误：学号已存在！\n");
					break;
				}
				if (ListInsert(&L, ListLength(L) + 1, &s))
					printf("添加成功！\n");
				else
					printf("添加失败！\n");
				break;

			case 2: // 删除学生
				printf("请输入要删除的学生学号: ");
				scanf("%s", searchId);
				pos = LocateElemById(L, searchId);
				if (pos > 0) {
					if (ListDelete(&L, pos))
						printf("删除成功！\n");
					else
						printf("删除失败！\n");
				} else {
					printf("未找到该学生！\n");
				}
				break;

			case 3: // 查询学生
				printf("请输入要查询的学生学号: ");
				scanf("%s", searchId);
				pos = LocateElemById(L, searchId);
				if (pos > 0) {
					GetElem(L, pos, &s);
					PrintStudent(&s);
				} else {
					printf("未找到该学生！\n");
				}
				break;

			case 4: // 修改学生信息
				printf("请输入要修改的学生学号: ");
				scanf("%s", searchId);
				pos = LocateElemById(L, searchId);
				if (pos > 0) {
					GetElem(L, pos, &s);
					printf("当前学生信息：\n");
					PrintStudent(&s);
					printf("请输入新的学生信息：\n");
					InputStudent(&s);
					ListDelete(&L, pos);
					ListInsert(&L, pos, &s);
					printf("修改成功！\n");
				} else {
					printf("未找到该学生！\n");
				}
				break;

			case 5: // 显示所有学生
				if (ListEmpty(L)) {
					printf("暂无学生信息！\n");
				} else {
					printf("所有学生信息如下：\n");
					TraverseList(L);
				}
				break;

			case 6: // 按总分排序
				if (ListEmpty(L)) {
					printf("暂无学生信息！\n");
				} else {
					SortListByTotal(&L);
					printf("已按总分从高到低排序！\n");
					TraverseList(L);
				}
				break;

			case 7: // 统计学生人数
				printf("当前系统共有 %d 名学生。\n", ListLength(L));
				break;

			case 0: // 退出系统
				printf("感谢使用学生成绩管理系统，再见！\n");
				break;

			default:
				printf("无效的选择，请重新输入！\n");
		}
	} while (choice != 0);

	DestroyList(&L);
	return 0;
}