整體練習(xí)-學(xué)生管理系統(tǒng)

在學(xué)習(xí)的最后，我們?yōu)榇蠹覝?zhǔn)備了一個(gè)比較綜合的練習(xí)，這里會(huì)用到很多我們前面所學(xué)習(xí)到的知識(shí)。

1. 系統(tǒng)介紹

在這里，我們首先采用了數(shù)組的方式來存儲(chǔ)我們輸入的內(nèi)容。同時(shí)，我們這里利用里前面學(xué)習(xí)到的 struct 來結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)我們的學(xué)生信息。

我們實(shí)現(xiàn)了基本的對(duì)于數(shù)據(jù)操作的幾項(xiàng)功能：增、刪、改、查。

也就是我們可以向這個(gè)系統(tǒng)中添加數(shù)據(jù)，刪除數(shù)據(jù)，修改數(shù)據(jù)，還有就是查詢數(shù)據(jù)。這里的查詢數(shù)據(jù)，我們又分為了全部無條件的查詢，和按照姓名條件的查詢。

2. 功能

系統(tǒng)的功能里面我們?cè)O(shè)計(jì)了添加、刪除、修改、列表顯示和查詢等 5 個(gè)功能。

添加：添加就是將數(shù)據(jù)添加到存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的數(shù)組中；

刪除：刪除就是根據(jù)指定的序列號(hào)刪除特定的一條數(shù)據(jù)；

修改：修改就是根據(jù)指定的序列號(hào)來修改學(xué)生的成績(jī)；

列表顯示：列表的顯示，其實(shí)就是無條件的查詢，也就是在沒有特點(diǎn)查詢條件的情況下，將存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)全部顯示出來；

查詢：這里的查詢，就是按照姓名這個(gè)特性的條件。把符合這個(gè)條件的數(shù)據(jù)篩選出來，并顯示出來。

3. 示例程序

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

#define StudentNumbers 50
#define NameLength 50

typedef struct
{
    int id;
    char name[NameLength];
    int age;
    int score;
    int flag;
} Student;

int add(Student student, Student Students[]);
int del(int id, Student students[]);
int display(Student students[]);
int update(int id, Student students[]);
int search(char name[], Student students[]);

int main()
{
    int id = -1;
    char name[NameLength];
    int choice = 0;
    int stop = 0;
    Student students[StudentNumbers];
    Student student;

    for (int i = 0; i < StudentNumbers; i++)
    {
        students[i].id = i;
        students[i].flag = 0;
    }

    while (stop == 0)
    {
        printf("-------------------------\n");
        printf("*      學(xué)生管理系統(tǒng)      *\n");
        printf("-------------------------\n");
        printf("1 添加\n");
        printf("2 修改成績(jī)\n");
        printf("3 查詢\n");
        printf("4 刪除\n");
        printf("5 顯示學(xué)生列表\n");
        printf("0 退出程序\n");
        printf("請(qǐng)直接輸入數(shù)字選項(xiàng)：");

        scanf("%d", &choice);

        switch (choice)
        {
        case 1:
            printf("請(qǐng)輸入學(xué)生姓名：");
            scanf("%s", student.name);
            printf("請(qǐng)輸入學(xué)生的年齡：");
            scanf("%d", &student.age);
            printf("請(qǐng)輸入學(xué)生成績(jī)：");
            scanf("%d", &student.score);
            add(student, students);
            break;
        case 2:
            printf("請(qǐng)輸入要修改成績(jī)的學(xué)生編號(hào):");
            scanf("%d", &id);
            update(id, students);
            break;
        case 3:
            printf("請(qǐng)輸入要查找的學(xué)生姓名:");
            scanf("%s", name);
            search(name, students);
            break;
        case 4:
            printf("請(qǐng)輸入要?jiǎng)h除的學(xué)生編號(hào):");
            scanf("%d", &id);
            del(id, students);
            break;
        case 5:
            display(students);
            break;
        case 0:
            stop = 1;
            break;

        default:
            printf("輸入選項(xiàng)有誤\n");
            break;
        }
    }

    return 0;
}

int add(Student student, Student students[])
{
    for (int i = 0; i < StudentNumbers; i++)
    {
        if (students[i].flag == 0)
        {
            strcpy(students[i].name, student.name);
            students[i].age = student.age;
            students[i].score = student.score;
            students[i].flag = 1;
            return 0;
        }
    }

    return 1;
}

int del(int id, Student students[])
{
    for (int i = 0; i < StudentNumbers; i++)
    {
        if (students[i].id == id)
        {
            students[i].flag = 0;
            return 0;
        }
    }
    return 1;
}

int display(Student students[])
{
    printf("******************\n");
    printf("學(xué)生列表\n");
    printf("******************\n");
    for (int i = 0; i < StudentNumbers; i++)
    {
        if (students[i].flag == 1)
        {
            printf("學(xué)生編號(hào)：%d，學(xué)生姓名：%s，年齡：%d，成績(jī)：%d\n", students[i].id, students[i].name, students[i].age, students[i].score);
        }
    }
    printf("******************\n");
    return 0;
}

int update(int id, Student students[])
{
    int score = -1;
    printf("請(qǐng)輸入新的成績(jī)：");
    scanf("%d", &score);
    for (int i = 0; i < StudentNumbers; i++)
    {
        if (students[i].id == id)
        {
            students[i].score = score;
            return 0;
        }
    }

    return 1;
}

int search(char name[], Student students[])
{
    for (int i = 0; i < StudentNumbers; i++)
    {
        if (strcmp(name, students[i].name) == 0)
        {
            printf("學(xué)生編號(hào)： %d，學(xué)生姓名： %s，年齡： %d，成績(jī)： %d\n", students[i].id, students[i].name, students[i].age, students[i].score);
            return 0;
        }
    }
    printf("沒有查找到相關(guān)學(xué)生信息。\n");
    return 1;
}

很多人可能會(huì)第一次接觸這么長(zhǎng)的程序，會(huì)產(chǎn)生畏懼的心理。其實(shí)不用擔(dān)心。要相信自己可以看懂的。

我們分開來講解一下。

在程序的最開始我們需要引入程序中可能需要使用的函數(shù)的頭文件。這里我們因?yàn)橐褂?printf 、 scanf 等，所以需要 stdio 函數(shù)庫。因?yàn)橐褂?strcpy 、 strcmp 函數(shù)，所以需要 string 函數(shù)庫。

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

為了便于程序中的維護(hù)，不用在很多出修改共用的數(shù)值。所以這里定義了一個(gè)常量

#define StudentNumbers 50
#define NameLength 50

為了存儲(chǔ)學(xué)生的信息。我們用了 struct 來定義學(xué)生的信息。里面包含學(xué)生的編號(hào) id ，姓名 name 這是一個(gè)字符串，年齡 age ，成績(jī) score ，標(biāo)志位 flag 這個(gè)變量是用來表示是否有學(xué)生信息存儲(chǔ)在該位置的。不過這里我們使用了之前沒有介紹的一個(gè) typedef 。這個(gè)關(guān)鍵字使用的好處是使得后面使用這個(gè) struct 的時(shí)候不用每次都用關(guān)鍵字 struct 來定義，只要用這個(gè)結(jié)構(gòu)的名稱直接定義就可以了，如同我們定義整數(shù)等內(nèi)置類型一樣方便。

typedef struct
{
    int id;
    char name[NameLength];
    int age;
    int score;
    int flag;
} Student;

為了便于維護(hù)，我們沒有按照函數(shù)出現(xiàn)的順序來寫。不過 C 語言一直秉承著先定義再使用的原則。所以。如果你使用的函數(shù)沒有在使用前出現(xiàn)，而是在后面的話，那么你就需要先讓編譯器知道這個(gè)函數(shù)的基本情況。這個(gè)時(shí)候我們會(huì)先把函數(shù)的定義寫在前面。

我們可以看到下面我們定義了這個(gè)系統(tǒng)的功能。每個(gè)功能我們都會(huì)寫一個(gè)函數(shù)。其實(shí)不寫這些函數(shù)，把所有的功能寫在 main 函數(shù)內(nèi)部也是可以的。但是這樣會(huì)在維護(hù)上存在問題。進(jìn)行測(cè)試也會(huì)變得困難。

int add(Student student, Student Students[]);
int del(int id, Student students[]);
int display(Student students[]);
int update(int id, Student students[]);
int search(char name[], Student students[]);

這里定義了一些需要使用的變量。stop 變量是用來控制程序循環(huán)的，也就是控制程序在什么時(shí)候可以結(jié)束循環(huán)的。我們定義了一個(gè) Student 的數(shù)組，用來存儲(chǔ)學(xué)生的信息。用一個(gè)單獨(dú)的變量來存儲(chǔ)單條的學(xué)生信息。

int id = -1;
char name[NameLength];
int choice = 0;
int stop = 0;
Student students[StudentNumbers];
Student student;

這里我們通過循環(huán)來初始化我們的數(shù)組。

for (int i = 0; i < StudentNumbers; i++)
{
    students[i].id = i;
    students[i].flag = 0;
}

循環(huán)語句如果在不改變條件的情況下會(huì)一直循環(huán)。確保我們的系統(tǒng)可以一直運(yùn)行。

while (stop == 0)

在接收到輸入后。我們就會(huì)通過 switch 來進(jìn)行相應(yīng)的匹配。完成對(duì)應(yīng)的操作。這比使用大量的 if 語句簡(jiǎn)約了很多。

switch (choice)

在子程序中，也就是實(shí)現(xiàn)增、刪、改、查這些功能程序中。我們用了循環(huán)語句來訪問數(shù)組中的元素。同時(shí)，利用了判斷語句與特定的變量，來判斷該位置是否存有學(xué)生信息。

運(yùn)行結(jié)果：

utopia@DESKTOP:~$ ./test
-------------------------
*      學(xué)生管理系統(tǒng)      *
-------------------------
1 添加
2 修改成績(jī)
3 查詢
4 刪除
5 顯示學(xué)生列表
0 退出程序
請(qǐng)直接輸入數(shù)字選項(xiàng)：1
請(qǐng)輸入學(xué)生姓名：張三
請(qǐng)輸入學(xué)生的年齡：22
請(qǐng)輸入學(xué)生成績(jī)：100
-------------------------
*      學(xué)生管理系統(tǒng)      *
-------------------------
1 添加
2 修改成績(jī)
3 查詢
4 刪除
5 顯示學(xué)生列表
0 退出程序
請(qǐng)直接輸入數(shù)字選項(xiàng)：1
請(qǐng)輸入學(xué)生姓名：李四
請(qǐng)輸入學(xué)生的年齡：21
請(qǐng)輸入學(xué)生成績(jī)：90
-------------------------
*      學(xué)生管理系統(tǒng)      *
-------------------------
1 添加
2 修改成績(jī)
3 查詢
4 刪除
5 顯示學(xué)生列表
0 退出程序
請(qǐng)直接輸入數(shù)字選項(xiàng)：1
請(qǐng)輸入學(xué)生姓名：王二
請(qǐng)輸入學(xué)生的年齡：23
請(qǐng)輸入學(xué)生成績(jī)：99
-------------------------
*      學(xué)生管理系統(tǒng)      *
-------------------------
1 添加
2 修改成績(jī)
3 查詢
4 刪除
5 顯示學(xué)生列表
0 退出程序
請(qǐng)直接輸入數(shù)字選項(xiàng)：5
******************
學(xué)生列表
******************
學(xué)生編號(hào)：0，學(xué)生姓名：張三，年齡：22，成績(jī)：100
學(xué)生編號(hào)：1，學(xué)生姓名：李四，年齡：21，成績(jī)：90
學(xué)生編號(hào)：2，學(xué)生姓名：王二，年齡：23，成績(jī)：99
******************
-------------------------
*      學(xué)生管理系統(tǒng)      *
-------------------------
1 添加
2 修改成績(jī)
3 查詢
4 刪除
5 顯示學(xué)生列表
0 退出程序
請(qǐng)直接輸入數(shù)字選項(xiàng)：2
請(qǐng)輸入要修改成績(jī)的學(xué)生編號(hào):1
請(qǐng)輸入新的成績(jī)：80
-------------------------
*      學(xué)生管理系統(tǒng)      *
-------------------------
1 添加
2 修改成績(jī)
3 查詢
4 刪除
5 顯示學(xué)生列表
0 退出程序
請(qǐng)直接輸入數(shù)字選項(xiàng)：5
******************
學(xué)生列表
******************
學(xué)生編號(hào)：0，學(xué)生姓名：張三，年齡：22，成績(jī)：100
學(xué)生編號(hào)：1，學(xué)生姓名：李四，年齡：21，成績(jī)：80
學(xué)生編號(hào)：2，學(xué)生姓名：王二，年齡：23，成績(jī)：99
******************
-------------------------
*      學(xué)生管理系統(tǒng)      *
-------------------------
1 添加
2 修改成績(jī)
3 查詢
4 刪除
5 顯示學(xué)生列表
0 退出程序
請(qǐng)直接輸入數(shù)字選項(xiàng)：4
請(qǐng)輸入要?jiǎng)h除的學(xué)生編號(hào):1
-------------------------
*      學(xué)生管理系統(tǒng)      *
-------------------------
1 添加
2 修改成績(jī)
3 查詢
4 刪除
5 顯示學(xué)生列表
0 退出程序
請(qǐng)直接輸入數(shù)字選項(xiàng)：5
******************
學(xué)生列表
******************
學(xué)生編號(hào)：0，學(xué)生姓名：張三，年齡：22，成績(jī)：100
學(xué)生編號(hào)：2，學(xué)生姓名：王二，年齡：23，成績(jī)：99
******************
-------------------------
*      學(xué)生管理系統(tǒng)      *
-------------------------
1 添加
2 修改成績(jī)
3 查詢
4 刪除
5 顯示學(xué)生列表
0 退出程序
請(qǐng)直接輸入數(shù)字選項(xiàng)：1
請(qǐng)輸入學(xué)生姓名：張五
請(qǐng)輸入學(xué)生的年齡：20
請(qǐng)輸入學(xué)生成績(jī)：70
-------------------------
*      學(xué)生管理系統(tǒng)      *
-------------------------
1 添加
2 修改成績(jī)
3 查詢
4 刪除
5 顯示學(xué)生列表
0 退出程序
請(qǐng)直接輸入數(shù)字選項(xiàng)：5
******************
學(xué)生列表
******************
學(xué)生編號(hào)：0，學(xué)生姓名：張三，年齡：22，成績(jī)：100
學(xué)生編號(hào)：1，學(xué)生姓名：張五，年齡：20，成績(jī)：70
學(xué)生編號(hào)：2，學(xué)生姓名：王二，年齡：23，成績(jī)：99
******************
-------------------------
*      學(xué)生管理系統(tǒng)      *
-------------------------
1 添加
2 修改成績(jī)
3 查詢
4 刪除
5 顯示學(xué)生列表
0 退出程序
請(qǐng)直接輸入數(shù)字選項(xiàng)：3
請(qǐng)輸入要查找的學(xué)生姓名:張五
學(xué)生編號(hào)： 1，學(xué)生姓名： 張五，年齡： 20，成績(jī)： 70
-------------------------
*      學(xué)生管理系統(tǒng)      *
-------------------------
1 添加
2 修改成績(jī)
3 查詢
4 刪除
5 顯示學(xué)生列表
0 退出程序
請(qǐng)直接輸入數(shù)字選項(xiàng)：

在程序中，我們首先添加了 3 條學(xué)生的記錄。然后我們進(jìn)行了列表顯示。接著，我們嘗試修改了其中一個(gè)學(xué)生成績(jī)，并再次查看列表，發(fā)現(xiàn)成績(jī)修改生效了。然后，我們刪除了一個(gè)學(xué)生，列表顯示結(jié)果其已經(jīng)被刪除了。然后我們又嘗試添加了一個(gè)學(xué)生。列表顯示結(jié)果添加成功。最后我們按照姓名查找了一個(gè)學(xué)生。

4. 小結(jié)

在這里，我們知識(shí)綜合利用了我們之前所學(xué)習(xí)的一部分知識(shí)來完成一個(gè)接近實(shí)際可用的系統(tǒng)。

當(dāng)然作為一個(gè)可以使用的系統(tǒng)，我們還會(huì)設(shè)計(jì)到數(shù)據(jù)輸入時(shí)合法性的校驗(yàn)，以及數(shù)據(jù)持久化的存儲(chǔ)等等一系列的問題需要考慮。

同時(shí)在一個(gè)系統(tǒng)規(guī)模變大以后，其存儲(chǔ)的結(jié)構(gòu)和方式會(huì)影響到數(shù)據(jù)的操作效率，最直觀的就是完成一次操作所需要的時(shí)間會(huì)發(fā)生較大甚至巨大的變化。這個(gè)時(shí)候，通過改善數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法會(huì)起到非常重大的作用。但是切記實(shí)現(xiàn)功能在很多時(shí)候時(shí)一個(gè)系統(tǒng)的第一要?jiǎng)?wù)，而優(yōu)化系統(tǒng)則是在你實(shí)現(xiàn)一個(gè)系統(tǒng)以后在做的事情。有本書中寫過，永遠(yuǎn)不要上來就設(shè)計(jì)一個(gè)龐大的系統(tǒng)。軟件的設(shè)計(jì)這個(gè)時(shí)候是另外一個(gè)重要的部分。我們這里既沒有考慮設(shè)計(jì)，也沒有考慮算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。只是通過我們現(xiàn)有的知識(shí)，來實(shí)現(xiàn)一個(gè)較為完整的功能。

學(xué)習(xí)沒有終點(diǎn)，人生短暫而漫長(zhǎng)。需要你不斷的通過學(xué)習(xí)來找尋樂趣。不然這短暫的人生稍縱即逝，這漫長(zhǎng)的人生會(huì)讓你苦悶不堪。所以閑來沒事，用多種方式多學(xué)習(xí)一點(diǎn)。盡量找點(diǎn)可靠的信息來源看。謝謝大家！