c学生信息管理系统(链表文件)实验报告

学生信息管理系统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2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.....................................323一、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4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。5二、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。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6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。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YN7三、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。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8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。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9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NY10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\nendl;cout按任意键返回主菜单endl;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;}11}coutendl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。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按姓名或学号查找开始12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13四、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。14五、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15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。16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17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。18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19六、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