【C语言】C语言-学籍管理系统（源码+文件存储）【独一无二】

一、设计要求

1. 主菜单显示与选择功能

• 功能描述：显示主菜单，并根据用户输入选择不同功能模块。
• 代码实现：display_main_menu 函数用于显示主菜单，main 函数实现菜单选择和功能调用。

2. 成绩录入功能

• 功能描述：录入学生的学号、姓名及五门课程的成绩。
• 代码实现：input_grades 函数实现成绩录入，通过用户输入学生数量和各个学生的详细信息存入 students 数组。

3. 成绩排序功能

3.1 按学号排序

• 功能描述：按学生学号进行排序，并将排序结果写入文件 std.dat。
• 代码实现：sort_by_id 函数调用 qsort 函数和 compare_by_id 比较函数实现排序，并将结果写入文件。

// 按学号排序
void sort_by_id() {
    // 使用qsort函数进行排序
    qsort(students, student_count, sizeof(Student), compare_by_id);
    
    // 打开文件std.dat写入排序结果
    FILE *file = fopen("std.dat", "w");
    if (file == NULL) {
        printf("无法打开文件 std.dat 进行写入。\n");
        return;
    }
    
    // 将排序后的结果写入文件
    for (int i = 0; i < student_count; i++) {
        fprintf(file, "%s %s %d %d %d %d %d\n", 
                students[i].id, students[i].name, 
                students[i].math, students[i].english, 
                students[i].physics, students[i].programming, 
                students[i].philosophy);
    }
    
    fclose(file);
    printf("学生成绩已按学号排序并存入文件 std.dat。\n");
}

3.2 计算平均分并排序

• 功能描述：计算每个学生的平均分，按平均分排序，并将排序结果写入文件 sort.dat。
• sort_by_average 函数调用 qsort 函数和 compare_by_average 比较函数实现排序，并将结果写入文件。

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4. 成绩统计功能

4.1 计算平均分

• 功能描述：计算每个学生的平均分，并输出结果。
• 代码实现：calculate_average 函数遍历 students 数组，计算并输出每个学生的平均分。

4.2 统计分数段

• 功能描述：统计每门课程各个分数段的人数，并输出统计结果。
• 代码实现：count_grade_sections 函数统计每门课程的分数段人数，并输出结果。

5. 学籍处理功能

5.1 生成并打印补考通知单

• 功能描述：根据用户输入的课程名称、时间和地点，生成并打印需要补考的学生通知单。
• 代码实现：print_reexam_notice 函数根据输入的信息，遍历 students 数组，生成并输出补考通知单。

5.2 生成并打印退学通知单

• 功能描述：统计超过两门课不及格的学生，生成并打印退学通知单。
• 代码实现：print_dropout_notice 函数遍历 students 数组，统计并输出退学通知单。

5.3 生成并打印新名册

• 功能描述：生成新的学生名册，包含至多两门课不及格的学生，并写入文件 next.dat。
• 代码实现：print_new_roster 函数遍历 students 数组，将符合条件的学生信息写入文件。

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6. 自定义功能

• 功能描述：提供按学号或姓名查询学生信息的功能。
• 代码实现：handle_custom_feature 函数根据用户选择的查询方式，查询并输出对应的学生信息。

7. 系统退出功能

• 功能描述：退出系统。
• 代码实现：exit_system 函数用于退出系统，并在退出前提示用户按任意键结束程序。

8. 菜单显示功能

8.1 显示成绩统计子菜单

• 功能描述：显示成绩统计子菜单，并根据用户选择执行相应的统计功能。
• 代码实现：display_stat_menu 函数显示子菜单，并根据用户输入调用相应的统计函数。

// 显示成绩统计子菜单
void display_stat_menu() {
    int choice;
    do {
        printf("------------------------\n");
        printf("请输入选项编号（0-4）：\n");
        printf("------------------------\n");
        printf("1————按学号排序\n");
        printf("2————计算平均分并排序\n");
        printf("3————统计分数段\n");
        printf("4————返回\n");
        printf("0————退出系统\n");
        printf("请输入选项编号（0-4）：");
        scanf("%d", &choice);

8.2 显示学籍处理子菜单

• 功能描述：显示学籍处理子菜单，并根据用户选择执行相应的学籍处理功能。
• 代码实现：display_mgmt_menu 函数显示子菜单，并根据用户输入调用相应的学籍处理函数。

9. 文件操作功能

9.1 写入按学号排序后的结果

• 功能描述：将按学号排序后的学生成绩写入文件 std.dat。
• 代码实现：sort_by_id 函数实现。

9.2 写入按平均分排序后的结果

• 功能描述：将按平均分排序后的学生成绩写入文件 sort.dat。
• 代码实现：sort_by_average 函数实现。

9.3 写入新名册

• 功能描述：将符合条件的学生信息写入文件 next.dat。
• 代码实现：print_new_roster 函数实现。

二、设计思路

代码设计思路

一、总体结构设计

本程序的设计目标是实现一个学生成绩管理系统，提供成绩录入、成绩统计、学籍处理以及其他自定义功能。整体设计思路如下：

1. 数据结构设计：采用结构体 Student 来表示学生的相关信息，包括学号、姓名、五门课程成绩及平均分。
2. 菜单系统设计：通过主菜单和子菜单的设计，使用户能够方便地进行不同功能的选择和操作。
3. 功能模块设计：根据功能需求，将系统功能模块化，分别实现成绩录入、成绩排序、成绩统计、学籍处理及自定义查询等功能。

二、数据结构设计

程序中使用结构体 Student 来存储单个学生的详细信息：

typedef struct {
    char id[11];         // 学号
    char name[20];       // 姓名
    int math;            // 高数成绩
    int english;         // 英语成绩
    int physics;         // 物理成绩
    int programming;     // 编程成绩
    int philosophy;      // 马哲成绩
    float average;       // 平均分
} Student;

另外，定义了一个全局数组 students 存储所有学生的数据，并使用 student_count 记录当前学生数量。

三、菜单系统设计

1. 主菜单：显示系统的主要功能选项，包括成绩录入、成绩统计、学籍处理、自定义功能及退出系统。
2. 成绩统计子菜单：提供按学号排序、计算平均分并排序、统计分数段等功能的选项。
3. 学籍处理子菜单：提供生成并打印补考通知单、退学通知单、新名册等功能的选项。

四、功能模块设计

1. 成绩录入

通过 input_grades 函数实现成绩录入功能。用户输入学生数量后，逐个输入每个学生的详细信息，包括学号、姓名及五门课程成绩。

// 输入学生成绩
void input_grades() {
    printf("请输入学生的数量：");
    scanf("%d", &student_count);
    for (int i = 0; i < student_count; i++) {
        printf("请输入第%d个学生的学号、姓名、高数、英语、物理、编程、马哲成绩：\n", i+1);
        scanf("%s %s %d %d %d %d %d", students[i].id, students[i].name, &students[i].math, &students[i].english, &students[i].physics, &students[i].programming, &students[i].philosophy);
    }
}

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2. 成绩排序

• 按学号排序：使用 qsort 函数和比较函数 compare_by_id 实现按学号排序，并将排序结果写入文件 std.dat。
• 按平均分排序：先通过 calculate_averages 函数计算每个学生的平均分，再使用 qsort 函数和比较函数 compare_by_average 实现按平均分排序，并将排序结果写入文件 sort.dat。

// 比较函数，用于按平均分排序（从高到低）
int compare_by_average(const void *a, const void *b) {
    float avg_a = ((Student *)a)->average;
    float avg_b = ((Student *)b)->average;
    if (avg_b > avg_a) return 1;
    else if (avg_b < avg_a) return -1;
    else return 0;
}

3. 成绩统计

通过 calculate_average 函数计算每个学生的平均分，并输出结果。通过 count_grade_sections 函数统计每门课程的分数段人数，并输出统计结果。

void calculate_averages() {
    for (int i = 0; i < student_count; i++) {
        students[i].average = (students[i].math + students[i].english + students[i].physics + students[i].programming + students[i].philosophy) / 5.0;
    }
}

4. 学籍处理

• 生成并打印补考通知单：通过 print_reexam_notice 函数，根据用户输入的课程名称、时间及地点，生成并打印需要补考的学生通知单。
• 生成并打印退学通知单：通过 print_dropout_notice 函数，统计超过两门课不及格的学生，并生成并打印退学通知单。
• 生成并打印新名册：通过 print_new_roster 函数，生成新的学生名册并写入文件 next.dat。

5. 自定义查询功能

通过 handle_custom_feature 函数实现按学号或姓名查询学生信息功能。用户可选择查询方式并输入相应信息，程序会查找并输出对应的学生信息。

五、代码逻辑实现

主程序通过 main 函数调用 display_main_menu 显示主菜单，并根据用户输入调用相应的功能模块。各功能模块在实现时注重用户体验和错误处理，确保程序的健壮性和易用性。

void display_main_menu() {
    printf("------------------------\n");
    printf("请输入选项编号（0-4）：\n");
    printf("------------------------\n");
    printf("1————入录成绩\n");
    printf("2————统计成绩\n");
    printf("3————处理学籍\n");
    printf("4————创新功能\n");
    printf("0————退出系统\n");
}

六、文件操作

在成绩排序和学籍处理过程中，程序涉及多个文件的读写操作：

• std.dat：用于存储按学号排序后的学生成绩。
• sort.dat：用于存储按平均分排序后的学生成绩。
• next.dat：用于存储新名册。

文件操作部分注意了错误处理，确保文件能正常打开和写入数据。

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三、可视化分析

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