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20 KiB
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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,并将其按正确格式输出
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，将结构体中的总分按降序排列，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,首先提示函数功能，然后输出每个同学各科成绩，总分，平均分，其间用Tab键分隔，并按总分高低逐个输出
Sort in descending order by score:
C6:按每个学生的总分由低到高排出名次表
选择菜单命令5，将结构体中的总分按升序排列，在此功能中需要注意的是将整组数据随着总分一起改变，首先提示函数功能是根据总分按升序排列，然后调用函数进行排序，最后输出每个同学各科成绩，总分，平均分，其间用Tab键分隔，并按总分低高逐个输出
Sort in ascending order by score:
C7:按学号由小到大排出成绩表
选择菜单命令6，将结构体中的学号按升序排序，在此功能中需要注意的是将整组数据随着学号一起改变，首先提示学号按升序排列,接着调用函数实现其功能，最后调用函数打印学生成绩
Sort in ascending order by number:
C8:按姓名的字母顺序排出成绩表
选择菜单命令7，将结构体中的姓名字母按一定顺序排序，在此功能中需要注意的是将整组数据随着姓名一起改变，首先调用函数实现其功能，接着提示姓名按升序排列，最后调用函数打印学生成绩
Sort in dictionary order by name:
C9:按学号查询学生排名及其考试成绩
选择菜单命令8，依据学号查找学生排名及考试成绩然后打印出来。输入学号，然后再循环体中对结构体进行遍历，如果找到所查找的结构体的下标值，将该下标值对应学生的信息打印出来。如果没有找到，则提示“Not found!"
Input the number you want to search:
Not found!
C11:按姓名查询学生排名及考试成绩
选择菜单命令9，依据姓名查找学生排名及考试成绩然后打印出来。输入姓名，然后再循环体中对结构体进行遍历，如果找到所查找的结构体的下标值，将该下标值对应学生的信息打印出来。如果没有找到，则提示“Not found!"
Input the name you want to search:
Not found!
C12:统计各分数段的学生人数及所占的百分比
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:打印学生成绩
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("Are you sure you want to exit?(Y/N):");
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("course %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);
}