c学生信息管理系统(链表文件)实验报告.docx

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34目录一、系统需求与功能分析31.1 系统需求分析31.2系统功能分析31.3系统性能分析4二、总体结构设计52.1系统的结构设计52.2系统管理流程图5三、 系统详细设计和系统实现7四、 系统测试13五、 测试结果14六、心得体会19七、附录20附录一：源程序清单20附录二：运行结果32一、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：录入函数Add()：将学生信息按尾插法插入到链表中；插入函数Insert()：根据所给学号作为插入位置，在其后插入信息；修改函数Modify()：修改指定的学生信息；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；输出函数Show()：显示全部学生信息；查询函数Search()：分别可以按学号和按姓名进行学生信息查询；菜单函数Menu()：为程序的菜单函数为实现各种功能提供便捷；读取数据函数Read()：从外部文件读取学生信息信息；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: Windows 98/Me/NT/2000/XP(推荐使用Windows 2000/XP)。调试环境: Visual C+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。学生信息管理系统 学生信息插入学生信息修改学生信息删除学生信息显示学生信息查询学生信息读取学生信息保存学生信息录入图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。进入系统数据读入修改删除显示查询数据保存退出系统不保存YN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。开始录入数据输入学生信息调用类成员函数采用单链表保存数据结束图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。开始插入数据输入学生学号以学号为插入位置，在其后插入信息结束调用类成员函数采用单链表保存数据图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：开始删除操作输入姓名输入学号姓名学号一致执行删除功能返回主菜单NY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： void Function:Show() Student *temp;system("cls");temp=Student_First->Next; if(!temp) cout<<"文件无数据nn "<<endl;cout<<"按任意键返回主菜单"<<endl; getch(); Menu(); elsecout<<"姓名t学号tt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<<endl<<"按任意键返回主菜单"<<endl;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。按姓名或学号查找开始结束输入要查找的信息判断抱歉没有该学生输出该学生的信息NY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：l 硬件:联想ThinkPad 2.4GHz，500GB硬盘，4G内存；l 软件:Windows 7 Personal SP1，分辨率1366*768，Microsoft Visual C+ 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 <iostream>#include <fstream>#include<cstring>#include<conio.h>#include<windows.h>#include <ctime>using namespace std;struct Class int Computer; int Math; int English;class Studentpublic: Student(); void Ofile(ofstream &of); void Infile(ifstream &f); void Out(); void Set(char *name,char *no,int age,char *sex,char *add,Class score); char *GetName(); char * GetNo(); Student *Next; protected:char Name20; char No20;int Age;char Sex20;char Add40;Class Score ;Student:Student():Next(0) char *Student:GetName()return Name; char *Student:GetNo()return No;void Student:Set(char *name,char *no,int age,char *sex,char *add,Class score)strcpy(Name,name);strcpy(No,no);Age=age;strcpy(Sex,sex);strcpy(Add,add); Score=score;void Student:Infile(ifstream &f)f>>Name>>No>>Age>>Sex>>Add>>Score.Computer>>Score.Math>>Score.English; /将数据输入到文件 void Student:Ofile(ofstream &of)of<<" "<<Name<<" "<<No<<" "<<Age<<" "<<Sex<<" "<<Add<<" "<<Score.Computer<<" "<<Score.Math<<" "<<Score.English; /从文件中提取数据void Student:Out() cout<<"-"<<endl;cout<<Name<<"t"<<No<<"t"<<Age<<"t"<<Sex<<"t"<<Add<<"t "<<Score.Computer<<"t "<<Score.Math<<"t "<<Score.English<<endl; class Function /功能类 public:Function(); /构造函数Function(); /析构函数void Menu(); /菜单函数void Add(); /录入学生信息函数void Insert(); /插入学生信息函数 void Modify(); /修改学生信息函数void Delete(); /删除学生信息函数 void Show(); /显示学生信息函数void Search(); /查询学生信息函数private:Student *Student_First; void Read(); /读取学生信息函数 void Save(); /保存学生信息函数;Function:Function() Student_First=new Student; Read(); Function:Function()delete Student_First; void Function:Add() /录入学生信息函数char name20; char no20; int age;char sex20;char add100;Class score;char choose; Student *f1,*p,*f2; system("cls");f1=Student_First;f2=Student_First->Next;while(f1->Next)f1=f1->Next; do p=new Student;cout<<"请输入您要添加的学生成绩信息:"<<endl;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!nn"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();else if(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?(YN) - "cin>>choose;while(choose='y'|choose='Y');Save();Menu();void Function:Insert() char name20; char no20; int age;char sex20;char add100;Class score;int flag(0);Student *f1,*p; system("cls");f1=Student_First; p=new Student;cout<<"请输入学号来确定插入位置:"<<endl;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"<<endl;Sleep(2000);Menu();elsecout<<"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();void Function:Modify() /修改学生信息函数int flag(0);char choose,name20; Student *temp,*p; char no20;int age;char sex20;char add100;Class score;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tt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; else if(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tt年龄t性别t宿舍住址t 计算机 数学 英语n"temp->Out();cout<<endl;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; if(flag=0)cout<<"n无该学生的信息n"<<endl;elseSave();cout<<"修改成功!"<<endl;cout<<"1.返回主菜单n2.继续修改 - "cin>>choose;while(choose!='1'&&choose!='2') cout<<"1.返回主菜单n2.继续修改 - " cin>>choose;if(choose='1')Menu();else if(choose='2')Modify();void Function:Delete() /删除学生信息函数 char name20; char no20;char choose;Student *temp,*p;system("cls");p=temp=Student_First->Next; cout<<"请输入姓名: "cin>>name;cout<<"输入学号: "cin>>no;while(temp) if(strcmp(temp->GetName(),name)=0&&strcmp(temp->GetNo(),no)=0) /判断该学生信息是否存在 cout<<"姓名t学号tt年龄t性别t宿舍住址t 计算机 数学 英语n" temp->Out(); cout<<"n是否删除(Y/N) -" cin>>choose; if(choose='y'|choose='Y')p->Next=p->Next->Next;delete temp;cout<<"删除成功:n" break; p=temp; temp=temp->Next; Save(); cout<<"1.返回主菜单n2.继续删除 - "cin>>choose; while(choose!='1'&&choose!='2')cout<<"1.返回主菜单n2.继续删除 - " cin>>choose;if(choose='1')Menu(); else if(choose='2')Delete(); void Function:Read() /读取学生信息函数Student *p,*p2; p=Student_First; ifstream is("Student.txt",ios:in); if(!is) ofstream os("Student.txt",ios:out); os.close(); return ; while(!is.eof() p2=new Student; p2->Infile(is); p->Next=p2; p2->Next=NULL; p=p->Next;void Function:Save() /保存学生信息函数ofstream of("Student.txt",ios:out); Student *p=Student_First->Next; while(p)p->Ofile(of); p=p->Next; of.close();void Function:Search() int flag(0); char choose; char t120;char t220;system("cls");Student *temp=Student_First->Next; do cout<<"输入查询方式：n1.按姓名查询n2.按学号查询 - "cin>>choose;if(choose='1')cout<<"请输入您要查询的姓名:"cin>>t1;while(temp)if(strcmp(t1,temp->GetName()=0) flag=1;break;temp=temp->Next; if(flag=0)