# 学习成绩管理系统

2023年4月17日

李雨佳 徐子贵 许子林 张宇

## 项目简介

本成绩管理系统是为教师提供管理班级成绩的工具，该系统可以实现的对学生的成绩进行增、删、改、查、信息保存和信息导入等基本信息，以及对学生成绩排序和分段的扩展功能，有利于对学生成绩管理。项目采用C语言编程实现，在VS Code 集成开发环境（IDE）中使用GCC进行编译。系统采用模块化设计，程序结构清晰，采用菜单驱动的命令行界面，操作便捷，能够用CSV格式读取和保存数据，通用性强，能够用图表展示数据，直观清楚。

项目开发过程中采用 Kanban（看板）进行任务管理和分工协作，并使用 Git 对程序代码和文档进行版本管理。任务分工情况如下：

|  任务  |  设计  | 开发 | 测试 | 文档 |
| ------ | ----- | ----- | -- | ----- |
|        |       |       |    |       |

每个成员的工作量（百分比）：

| 李雨佳 | 徐子贵 | 许子林 | 张宇 |
| ------ | ----- | ------ | --- |
|30      |  30    |  20    | 20  |

## 关于学生成绩管理系统

设计一个学生成绩管理系统，要求采用行菜单界面进行交互，具备读取、保存、打印、查询、修改、插入、删除和排序等基本功能，能够以表格和图表形式展示数据，采用CSV格式保存数据。

系统的功能性需求：

- 数据的读取、保存、打印、查询、修改、插入、删除、排序和图表展示。

系统的非功能性需求：

- 菜单驱动的命令行交互界面

## 需求分析

分析系统的功能需求和界面需求，编制用户手册如下。

### C1: 信息创建

创建学生基本信息，便于之后查询和浏览。利用结构体————定义STU结构体存储学生学号、姓名、各科成绩，总成绩和平均成绩，利用文件来存储，读取数据。

```
typedef struct student{
    long num;                  //每个学生的学号
    char name[MAX_LEN];        //每个学生的姓名
    float score[COURSE_NUM];   //每个学生COURSE_NUM门功课的成绩
    float sum;                 //每个学生的总成绩
    float aver;                //每个学生的平均成绩
}STU;

```

### C2: 成绩录入

成绩录入时对结构体中班级、姓名、学号和五门成绩的录入，同时加上对五门成绩平均成绩的计算。按照基本的录入，只需用 scanf 函数对数据输入，用 printf 函数进行汉字的打印即可。然后进行文件保存该组数据，最后判断是否继续录入。

```
Input student number(n<%d)：

Input course number(m<=%d):

```

### C3：显示命令菜单

显示菜单并获得用户键盘输入的选项

```
Management for Students' scores
1.Input record
2.Calculate total and average score of every course
3.Calculate total and average score of every student
4.Sort in descending order by score
5.Sort in ascending order by score
6.Sort in ascending order by number
7.Sort in dictionary order by name
8.Search by number
9.Search by name
10.Statistic analysis
11.List record
12.Write to a file
13.Read from a file
0.Exit
Please Input your choice:   //用户输入选项后将结果返回到主函数

```
### C3: 计算每个学生各门课程的总分和平均分

选择菜单命令2，通过学号查找到该学生的结构体，通过结构体找到各科的成绩，然后进行求和和平均

```
stu[i].sum+=stu[i].score[j];//求和
stu[i].aver=stu[i].sum/m;//求平均
```
### C4:计算每门课程的总分和平均分

选择菜单命令3，计算每门课程的总分和平均分,并将其输出

```
student n:sum = ,aver = 

```

### C5:按每个学生的总分由高到低排出名次表

选择菜单命令4，将结构体中的总分进行排序，在此功能中需注意的是排序时要将整组数据随着总分一起改变

```

```
### C6:按每个学生的总分由低到高排出名次表

### C7:按学号由小到大排出成绩表

### C8:按姓名的字母顺序排出成绩表

### C9:按学号查询学生排名及其考试成绩

### C11:按姓名查询学生排名及考试成绩

### C12:按优秀（90-100）、良好（80-89）、中等（70-79）、及格（60-69）、不及格（0-59）5个类别，对每门课程分别统计每个类别的人数以及所占的百分比

### C13:输出每个学生的学号、姓名、各科考试成绩、以及每门课程的总分和平均分

### C14:将每个学生的记录信息写入文件

### C15:从文件中读出每个学生的记录信息并显示

## 功能设计

### 基本框架

// 头文件的使用

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

// define定义的全局变量

```
#define MAX_LEN 10      //字符串最大长度
#define STU_NUM 30      //最多的考试人数
#define COURSE_NUM 6    //最多的考试科目
```

// 结构体的定义

```
typedef struct student{
    long num;                  //每个学生的学号
    char name[MAX_LEN];        //每个学生的姓名
    float score[COURSE_NUM];   //每个学生COURSE_NUM门功课的成绩
    float sum;                 //每个学生的总成绩
    float aver;                //每个学生的平均成绩
}STU;
```

// 函数声明

```
int Menu(void);               //菜单显示、用户输入函数
void ReadScore(STU stu[],int n,int m);      //学生成绩录入函数
void AverSumofEveryStudent(STU stu[],int n,int m);     //求每个学生总分和平均分的函数
void AverSumofEveryCourse(STU stu[],int n,int m);      //求每门课程总分和平均分的函数
void SortbyScore(STU stu[],int n,int m,int (*compare)(float a,float b));    //选择法将数组 sum 的元素排序的函数
int Ascending(float a,float b);     //使数据按升序排序的函数
int Descending(float a,float b);    //使数据按降序排序的函数
void SwapFloat(float *x,float *y);  //用于交换两个单精度浮点数的函数
void SwapLong(long *x,long *y);     //用于交换两个长整型数据的函数
void SwapChar(char x[],char y[]);   //用于交换两个字符串的函数
void AsSortbyNum(STU stu[],int n,int m);      //选择法将数组 num 的元素值从低到高排序的函数
void SortbyName(STU stu[],int n,int m);       //交换法实现字符串按字典顺序排序的函数
void SearchbyNum(STU stu[],int n,int m);      //按学号查找学生成绩并显示查找结果的函数
void SearchbyName(STU stu[],int n,int m);     //按姓名的字典顺序排出成绩表的函数
void StatisticAnalysis(STU stu[],int n,int m);      //统计各分数段的学生人数及所占的百分比的函数
void PrintScore(STU stu[],int n,int m);             //打印学生成绩的函数
void WritetoFile(STU record[],int n,int m);         //输出学生信息到文件中的函数
void ReadfromFile(STU record[],int *n,int *m);      //从文件中读取学生信息的函数
```

// 主函数
```
int main(void)
{
    char ch;
    int n = 0,m = 0;
    STU stu[STU_NUM];
    printf("Input student number(n<%d):",STU_NUM);
    scnaf("%d",&n);
    printf("Input course number(m<=%d):",COURSE_NUM);
    scanf("%d",&m);
    while(1)
    {
        ch = Menu();        //显示菜单，并读取用户输入
        switch(ch)
        {
            case 1:ReadScore(stu,n,m);
                    break;
            case 2:AverSumofEveryCourse(stu,n,m);
                    break;
            case 3:AverSumofEveryStudent(stu,n,m);
                    break;
            case 4:SortbyScore(stu,n,m,Ascending);
                   printf("\nSort in descending order by score:\n");
                   PrintScore(stu,n,m);
                   break;
            case 5:SortbyScore(stu,n,m,Ascending);
                   printf("\nSort in ascending order by number:\n");
                   PrintScore(stu,n,m);
                   break;
            case 6:AsSortbyNum(stu,n,m);
                   printf("\nSort in ascending order by number:\n");
                   PrintScore(stu,n,m);
                   break;
            case 7:SortbyName(stu,n,m);
                   printf("\nSort in dictionary order by name:\n");
                   PrintScore(stu,n,m);
                   break;
            case 8:SearchbyNum(stu,n,m);
                   break;
            case 9:SearchbyName(stu,n,m);
                   break;
            case 10:StatisticAnalysis(stu,n,m);
                    break;
            case 11:PrintScore(stu,n,m);
                    break;
            case 12:WritetoFile(stu,n,m);
                    break;
            case 13:ReadfromFile(stu,&n,&m);
                    break;
            case 0:printf("End of program!);
                    exit(0);
            default:printf("Input error!");
        }
    }
    return 0;
}
```

// 函数功能：显示菜单并获得用户键盘输入的选项
```
int Menu(void)
{
   int itemSelected;
   printf("Management for Students' scores\n");
   printf("1.Input record\n");
   printf("2.Calculate total and average score of every course\n");
   printf("3.Calculate total and average score of every student\n");
   printf("4.Sort in descending order by score\n");
   printf("5.Sort in ascending order by score\n");
   printf("6.Sort in ascending order by number\n");
   printf("7.Sort in dictionary order by name\n");
   printf("8.Search by number\n");
   printf("9.Search by name\n");
   printf("10.Statistic analysis\n");
   printf("11.List record\n");
   printf("12.Write to a file\n");
   printf("13.Read from a file\n");
   printf("0.Exit\n");
   printf("Please Input your choice:");
   scanf("%d",&itemSelected);    //读入用户输入
   return itemSelected;
}
```

// 函数功能：输入 n 个学生的 m 门课成绩
```
void ReadScore(STU stu[],int n,int m)
{
     int i,j;
     printf("Input student's ID ,name and score:\n");
     for(i=0,i<n;i++)     //输入n个同学
     {
        scanf("%ld%s",&stu[i].num,stu[i].name);
        for(j=0;j<m;j++)       //输入m门成绩
        scanf("%f",&stu[i].score[j]);
     }
}
```

//函数功能：计算每个学生各门课程的总分和平均分
```
void AverSumofEveryStudent(STU stu[],int n,int m)
{
   int i,j;
   for(i=0;i<n;i++)
   {
        stu[i].sum = 0;   //初始化每个学生总分为0
        for(j=0;j<m;j++)
        {
                stu[i].sum = stu[i].sum + stu[i].score[j];    //累加分数
        }
        stu[i].aver = m>0 ? stu[i].sum /m : -1;   
        printf("student %d: sum = %.0f,aver = %.0f\n",i+1,stu[i].sum,stu[i].aver);
   }
}
```

//函数功能：计算每门课程的总分和平均分
```
void AverSumofEveryCourse(STU stu[],int n,int m)
{
    int i,j;
    float sum[COURSE_NUM],aver[COURSE_NUM];
    for(j=0;j<m;j++)
    {
        sum[j] = 0;
        for(i=0;i<n;i++)
        {
                sum[j]+= stu[i].score[j];   //计算n个同学每门课程的总分

        }
        aver[j] = sum[j]/i;
        printf("student %d: sum = %.0f,aver = %.0f\n",j+1, sum[j], aver[j]);
    }
}
```

//函数功能：按选择法将数组 sum 的元素值排序
```
voidSortbyScore(STU stu[],int n,int m,int(*compare)(float a,float b))
{
	int  i, j, k, t;
	for (i=0; i<n-1; i++)
	{
		k = i;
		for (j=i+1; j<n; j++)
		{
		if ((*compare)(stu[j].sum, stu[k].sum)) k = j;
		}
		if (k != i)
		{		   
		   for (t=0; t<m; t++)        //交换m门课程的成绩
                    {
                      SwapFloat(&stu[k].score[t], &stu[i].score[t]);
                    }
SwapFloat(&stu[k].sum, &stu[i].sum);    //交换总分 
SwapFloat(&stu[k].aver, &stu[i].aver);  //交换平均分
SwapLong(&stu[k].num, &stu[i].num);     //交换学号 
SwapChar(stu[k].name, stu[i].name);     //交换姓名
		}
	}
}
```

//使数据按升序排序
```
int Ascending(float a,float b)
{
        return a < b;    //这样比较决定了按升序排序，如果a<b，则交换
}
```

//使数据按降序排序
```
int Descending(float a,float b)
{
        return a > b;    // 这样比较决定了按降序排序，如果 a>b，则交换
}
```

//交换两个单精度浮点型数据
```
void SwapFloat(float *x,float *y)
{
        float  temp;
        temp = *x;
        *x = *y;
        *y = temp;
}
```

//交换两个长整型数据
```
void SwapLong(long *x,long *y)
{
        long temp;
        temp = *x;
        *x = *y;
        *y = temp;
}
```

//交换两个字符串
```
void SwapChar(char x[],chary[])
{
        char temp[MAX_LEN];
        strcpy(temp, x);
        strcpy(x, y);
        strcpy(y, temp);
}
```

//函数功能：按选择法将数组 num 的元素从低到高排序
```
void AsSortbyNum(STU stu[],int n,int m)
{
     	int  i, j, k, t;
	for (i=0; i<n-1; i++)
	{
			int  i, j, k, t;
		k = i;
		for (j=i+1; j<n; j++)
		{
		if (stu[j].num < stu[k].num) k = j;
		}
		if (k != i)
		{		   
		   for (t=0; t<m; t++)        //交换m门课程的成绩
                    {
                      SwapFloat(&stu[k].score[t], &stu[i].score[t]);
                    }
SwapFloat(&stu[k].sum, &stu[i].sum);    //交换总分 
SwapFloat(&stu[k].aver, &stu[i].aver);  //交换平均分
SwapLong(&stu[k].num, &stu[i].num);     //交换学号 
SwapChar(stu[k].name, stu[i].name);     //交换姓名
		}
	}
}
```

//函数功能：交换法实现字符串按字典顺序排序
```
void SortbyName(STU stu[],int n,int m)
{
	int  i, j, t;
	for (i=0; i<n-1; i++)
	{
		  for (j = i+1; j<n; j++)
		  {
			  if (strcmp(stu[j].name, stu[i].name) < 0)
			  {				  
				  for (t=0; t<m; t++)   //交换m门课程的成绩
                                {
				      SwapFloat(&stu[i].score[t], &stu[j].score[t]);
			        } 
SwapFloat(&stu[i].sum, &stu[j].sum);    //交换总分 
SwapFloat(&stu[i].aver, &stu[j].aver);   //交换平均分
SwapLong(&stu[i].num, &stu[j].num);     //交换学号 
SwapChar(stu[i].name, stu[j].name);     //交换姓名
			  }
		  }
	 }
}
```

//函数功能：按学号查找学生成绩并显示查找结果
```
void SearchbyNum(STU stu[],int n,int m)
{
        long number;
        int i,j;
        printf("Input the number you want to search:");
        scanf("%ld",&number);
        for(i=0;i<n;i++)
          if(stu[i].num==number)
            {
                printf("\n");
                for(j=0;j<m;j++)
                  printf("%d\t",stu[i].score[j]);
                printf("\n");
                break;
            }
        if(i==n)
        printf("\nNot found!\n");
}
```

//函数功能：按姓名的字典顺序排出成绩表
```
void SearchbyName(STU stu[],int n,int m)
{
    char x[MAX_LEN];
    int i,j;
    printf("Input the name you want to search:");
    scanf("%s", x);
    for(i=0;i<n;i++)
    {
        if(strcmp(stu[i].name,x)==0)
        {
                printf("%ld\t%s\t",stu[i].num,stu[i].name);
                for(j=0;j<m;j++)
                {
                        printf("%.0f\t",stu[i].score[j]);
                }
                printf(".0f\t%.0f\n",stu[i].sum,stu[i].aver);
                return;
        }
    }
    printf("\nNot found!\n);
}
```

//函数功能：统计各分数段的学生人数及所占的百分比
```
void StatisticAnalysis(STU stu[],int n,int m)
{
        int i,j,t[6];
        for(j=0;j<m;j++)
        {
                printf("For course %d:\n",j+1);
                memset(t,0,sizeof(t));        //将数组 t 的全部元素初始化为0
                for(i=0;i<n;i++)
                {
                        if(stu[i].score[j]>=0&&stu[i].score[j]<60) t[0]++;
                        else if(stu[i].score[j]<70)    t[1]++;
                        else if(stu[i].score[j]<80)    t[2]++;
                        else if(stu[i].score[j]<90)    t[3]++;
                        else if(stu[i].score[j]<100)   t[4]++;
                        else if(stu[i].score[j]==100)  t[5]++;
                }
                for(i=0;i<=5;i++)
                {
                        if(i==0) printf("<60\t%d\t%.2f%%\n",t[i],(float)t[i]/n*100);
                        else if(i==5) printf("%d\t%d\t%.2f%%\n",(i+5)*10,t[i],(float)t[i]/n*100);
                        else printf("%d-%d\t%d\t%.2f%%\n",(i+5)*10,(i+5)*10+9,t[i],(float)t[i]/n*100);
                }
        }
}

```

//函数功能：打印学生成绩
```
void PrintScore(STU stu[],int n,int m)
{
        int i,j;
        for (i=0; i<n; i++)
        {
                printf("%ld\t%s\t", stu[i].num, stu[i].name);
                for (j=0; j<m; j++)
                {
                        printf("%.0f\t", stu[i].score[j]);
                }
                printf("%.0f\t%.0f\n", stu[i].sum, stu[i].aver);
        }
}
```

//输出 n 个学生的学号、姓名及 m 门课程的成绩到文件 student.txt 中
```
void WritetoFile(STU stu[],int n,int m)
{
        FILE *fp;
        int i, j;

        if((fp = fopen("student.txt","w")) == NULL)
        {
                printf("Failure to open score.txt!\n");
                exit(0);
        }
        fprintf(fp, "%d\t%d\n", n, m);    //将学生人数和课程门数写入文件
        for (i=0; i<n; i++)
        {
                fprintf(fp, "%10ld%10s", stu[i].num, stu[i].name);
                for (j=0; j<m; j++)
                {
                        fprintf(fp, "%10.0f", stu[i].score[j]);
                }
                fprintf(fp, "%10.0f%10.0f\n", stu[i].sum, stu[i].aver);
        }
        fclose(fp);
}
```

//从文件中读取学生的学号、姓名及成绩等信息写入到结构体 stu 中
```
void ReadfromFile(STU stu[],int *n,int *m)
{
    	FILE *fp;
	int i, j;
	if ((fp = fopen("student.txt","r")) == NULL) 
	{ 
		printf("Failure to open score.txt!\n");
		exit(0);
	}
        fscanf(fp, "%d\t%d", n, m); //从文件中读出学生人数，课程门数    
	for (i=0; i<*n; i++)  //学生人数保存在n指向的储存单元
	{
		fscanf(fp, "%10ld", &stu[i].num);
		fscanf(fp, "%10s", stu[i].name);  
		for (j=0; j<*m; j++) //课程门数保存在m指向的储存单元
		{
			fscanf(fp, "%10f", &stu[i].score[j]);          //不能用%10.0f
		}
		fscanf(fp, "%10f%10f", &stu[i].sum, &stu[i].aver);  //不能用%10.0f
	}
	fclose(fp);	
}
```