《学生管理系统》word版.doc

数据结构学生成绩管理系统课程设计报告数据结构课程设计一、 需求分析1. 构建学生成绩管理系统，每个学生的信息为：基本信息（学号、姓名、年龄、性别），课程1（课程1、成绩、教师），课程2（课程2、成绩、教师）。2. 采用Hash表加课程链表的结构：Hash表存放每个学生的基本信息，课程指针指向课程链表。3. 程序应有如下功能：（1）建立哈希表：输入十个人的信息，哈希函数为H=（学号后三位）MOD11，用线性探测再散列的方法处理冲突（2）查询：显示全部信息，可以实现按学号、姓名、性别、某年级全部课程、听某教师课的学生、选择某门课程的学生查找（3）排序：按学号从小到大、按年龄从大到小、按学生总成绩从大到小排序（4）统计：可以实现统计：男女生人数、个人平均成绩和总成绩、各年级平均年龄、各门课程的平均成绩（5）系统维护：可以实现插入、删除、修改一个记录的功能。4. 演示程序以用户和计算机的对话方式执行，即在计算机上显示提示信息，由用户进行操作，显示各种指标值。测试数据见附录。二、概要设计抽象数据定义：课程结构体的定义：typedef struct Classchar name20;int score;char teacher20;Class *next;Class,*ClassList;课程结构体的定义学生信息结构体的定义：typedef struct char number10;char name20;int age;char sex10;struct Class *classes;Student;数据类型的定义：struct ElemType int key; Student student;哈希结构体的定义：typedef struct ElemType *elem;int count;int sizeindex;HashTable;用于排序的结构体的定义：typedef struct ElemType rMAXSIZE+1;int length;SqList;基本操作：InitHashTable(HashTable &H)操作结果：初始化一个哈希表Hash(int K)操作结果：哈希函数，返回计算得的结果collision(int &p,int c)操作结果：处理冲突，返回计算得的结果SearchHash(HashTable H,int K,int &p,int &c)操作结果：查找哈希表，返回查找到的结果RecreateHashTable(HashTable &H)操作结果：开辟更大空间，重新构造一个哈希表InsertHash(HashTable &H,ElemType e)操作结果：哈希表的插入，插入一个数据SeInsertHash(HashTable &H,ElemType e,fstream dataFile)操作结果：初始哈希表插入，从文件中将数据拷贝到哈希表中ListTraverse(ClassList L)操作结果：遍历线性链表，打印输出TraverseHash(HashTable H)操作结果：遍历哈希表，打印输出Partition(SqList &L,int low,int high)操作结果：一趟快速排序，并返回枢轴所在位置QSort(SqList &L,int low,int high)操作结果：对顺序表L中的子序列L.rlowhigh作快速排序QuickSort(SqList &L)操作结果：对顺序表L作快速排序HeapAdjust(SqList &H,int s,int m)操作结果：调整H.rs的关键字，使H.rsm成为一个小顶堆HeapSort(SqList &H)操作结果：对顺序表H进行堆排序Merge(ElemType SR,ElemType TR,int i,int m,int n)操作结果：将有序的SRim和SRm+1n归并为有序的TRinMSort(ElemType SR,ElemType TR1,int s,int t)操作结果：将SRst归并为TR1stMergeSort(SqList &L)操作结果：对顺序表L作归并排序CreateList(ClassList &L,fstream dataFile,int n)操作结果：初始从文件中读数据创建课程链表Pricreat(HashTable &people)操作结果：初始化从文件读入构造哈希表print(ElemType e)操作结果：打印输出单个学生信息Isvalue(char a,int n)操作结果：判断数组a的前n个字符是否为数字NumSearch(HashTable H)操作结果：按学号查找，打印输出NameSearch(HashTable H)操作结果：按姓名查找，打印输出SexSearch(HashTable H)操作结果：按性别查找，打印输出GradeSearch(HashTable H)操作结果：按年级查找，打印输出TeacherSearch(HashTable H)操作结果：按教师查找，打印输出ClassSearch(HashTable H)操作结果：按课程查找，打印输出ShowQSort(SqList people1,HashTable people)操作结果：显示快速排序后的结果ShowHSort(SqList people1,HashTable people)操作结果：显示堆排序后的结果ShowMSort(SqList people1,HashTable people)操作结果：显示归并排序后的结果AddSex(HashTable H)操作结果：统计男/女生人数PerAverage(HashTable H)操作结果：计算个人平均成绩、总成绩GradeAverage(HashTable H)操作结果：计算某年级平均年龄ClassAverage(HashTable H)操作结果：计算某课程平均成绩AddCreateList(ClassList &L,int n)操作结果：添加数据时创建课程链表AddHash(HashTable &H)操作结果：添加一个数据ClearList(ClassList &L)操作结果：删除数据时清空课程链表DeleteHash(HashTable &H)操作结果：删除一个记录EditHash(HashTable &H)操作结果：修改一个记录headshow(void)操作结果：显示主菜单show1(void)操作结果：显示子菜单1Show2(void)操作结果：显示子菜单2Show3(void)操作结果：显示子菜单3Show4(void)操作结果：显示子菜单4三、调试分析1.初始化采用文件操作，且选取的数据需要作冲突处理，测试数据具有较好的典型性，通过运行对哈希表有了具体的认识和实践。2.查找时按学号、性别查找对用户的输入有查错处理，另外根据实际情况将个人平均成绩强制转换为了整数（采用四舍五入）。3.排序时分别采用了快速排序、堆排序和归并排序，其中归并排序是稳定的，选取的数据也基本是无序的，且排序后不影响原来数据的结构。4.插入、删除、修改数据在程序未关闭时是会表现出来的，但并不改变测试数据文件中的内容，这三个操作只是起一个演示作用。5.在读文件中的数据的时候，起初我是将数据从文件中读到一个结构体数组中，然后再将结构体中的数据用哈希表的形式存下来，但这样明显浪费了空间，所以我写了两个哈希表的插入函数，一个用来作初始化的插入，另一个用来添加数据时的哈希插入，同样的理由我也写了两个建立课程链表的函数。这样无需过渡，直接从文件中将记录读入了哈希表中。6.为了区别哈希表中的一个单位有无数据，在初始化哈希表时我将关键字全部赋为了NULLKEY即为0，另外为了凸显关键字，我新定义了一个数据类型：ElemType作为哈希表中的数据类型，事实上这种做法在使我在后来的编程中方便了不少。7.在处理哈希表的容量的问题时，我定义了一个整型数组hashsize用来表示哈希表的容量的递增，另外定义了一个全局变量m来记录当前哈希表的最大容量。8.在处理冲突时采用的是线性探测再散列的方法，当冲突次数过多时就重建哈希表，重建哈希表时，我先将原来哈希表中的数据用数组记录下来，在为哈希表开辟了更大的空间后，再调用InsertHash函数将原有数据插入到新的哈希表中。9.我所遇到的最大问题是空间分配出错的问题，在创建课程链表时由于没有处理好空间分配的问题，没有对课程链表的头结点分配空间，导致遍历时学生课程数据读不出来，在处理好空间分配的问题后，以后的编程就顺畅多了。10.在排序阶段由于我写的排序是将数组的1号位作为数据存放的首位置，而哈希表中是将0号位作为数据存放的首位置，这样在调用的时候就出问题了，为此在排序时我多分配了一个空间，将哈希表中的数据按顺序连续的赋到一个新的结构体数组中（从1号位开始赋值）。四、用户手册1.本程序的运行环境为DOS操作系统。2.进入演示程序后，即显示用户界面（如图1），有五种操作可选择，选择这五种操作中的前四个的任何一个即进入相关子菜单（如图2，3，4，5所示），有另外的具体操作供选择。3.如前面的调试分析所述，插入、删除、修改数据在程序未关闭时是会表现出来的，但并不改变测试数据文件中的内容，这三个操作只是起一个演示作用。图1图2图3图4图5五、测试结果对初始数据进行了测试，程序运行正常，基本实现了预先所要求的各种操作。1.查询部分：测试数据的全部显示如图1-1所示，按学号查找的显示结果如图1-2所示。其他排序显示结果也正常，篇幅有限就不显示截图了。2.排序部分：按学号排序的结果如图2-1所示，按年龄排序的结果如图2-2所示，按总成绩排序的结果如图2-3所示。3.统计部分：按男女生统计的结果如图3-1所示。其他统计结果经检验也是正确的。4.系统维护：插入删除一个数据的结果分别如图4-1和4-2所示。执行插入删除后关于查询、排序和统计的部分显示如图4-3，4-4，4-5所示。5.退出：选择退出后的显示如图5-1所示。图1-1图1-2图2-1图2-2图2-3图3-1图4-1图4-2图4-3图4-4图4-5图5-1六、附录源程序文件名：student.cpp存放初始数据的文件名：students.txt 其内容为：080710308 朱啸天 23 男 数据结构 99 叶延风 数学分析 97 陈芳启080810310 徐若寒 21 女 综合英语 89 王素敏 数学分析 90 王泽军080810313 何展风 20 男 综合英语 90 王素敏 数学分析 95 王泽军080710314 刘伊蓝 22 女 数据结构 87 叶延风 数学分析 91 陈芳启080710320 郎雨筝 24 女 数据