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;
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