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<实验课题>
每个学生的信息为:学号、姓名、性别、家庭住址、联系电话、语文、数学、外语三门单科成绩、考试平均成绩、考试名次、同学互评分、品德成绩、任课教师评分、综合测评总分、综合测评名次。
< 功能要求 >:
1、学生信息处理:
(1) 输入学生信息:学号、姓名、性别、家庭住址、联系电话,按学号以小到大的顺序存入文件中。 提示:学生信息可先输入到数组中,排序后可写到文件中。
(2)修改、删除同学信息。可以对学生学号以外的信息进行修改,删除提示:输入将删除同学号,读出该同学信息,要求对此进行确认,以决定是否删除。
2、学生数据处理:
(1) 按考试科目录入学生成绩并且按公式:考试成绩=(语文+数学+外语)/3,把学生记录写入一个文件中。
(2) 学生测评数据输入并计算综合测评总分及名次。 提示:综合测评总分=考试成绩*0.6+同学互评分*0.1+品德成绩*0.1+任课老师评分*0.2。
3、设计菜单实现功能选择;
4、对学生的信息输入、修改、删除均可以同步到文件中,系统也可以通过记录的文件读入数据。
系统主要涉及对两个对象的操作:学生信息和学生数据。同时学生数据又和学生信息紧密关联。因此选择编写两个类:Student类和Data类。在Student类中编写对学生基础数据的操作。在Data类中编写对学生成绩数据的操作。并将Student类作为基类,Data类作为派生类,以公有方式继承Student类中的成员。
同时Student类和Data类中的数据成员均涉及到文件流操作。因此选择编写File类主要处理文件流操作,并将File类声明为Data类的友元函数,从而获得对Student类和Data类中的数据成员的访问权限。
另设Menu类主要负责打印菜单。Menu类只负责功能菜单实现的显示层。相关逻辑层的操作将在主函数中用分支语句switch实现。
另设myExpect类主要负责异常处理。可能出现的异常有很多种,但异常处理要实现的功能都是相类似的,即抓捕输出异常信息,保证程序的正常运行。因此选择声明抽象基类myExpect,类中只含有一个返回异常信息的纯虚函数。纯虚函数下再声明派生类用于处理具体的异常信息。
为了更好的体现类的封装性和信息隐蔽,同时方便对系统的后续改进,使程序具有良好的可拓展性,我们选择将类的声明与成员函数的定义分离进行。同时我们选择链表作为学生数据的存储方式。
整个学生综合测评系统将由三部分组成。(1)5个类声明头文件(后缀为.h)(2)4个类实现文件(后缀为.cpp)它包括类成员函数的定义。注意:由于myExpect类及其派生类的实现较为简单,因此直接在声明类的时候给出成员函数的定义。(3)类的使用文件(后缀为.cpp),即主文件。在主文件SES.cpp中用#include指令包含类声明头文件,统一操作,实现学生综合测评系统的功能。
需要指出的是,在这个思路上设计出的系统有一个很大的局限。首先学生基础信息和学生成绩数据的导入是分开的,而我们在录入学生数据的时候又会根据学号排序,除此之外,系统要计算学生成绩的排名。这就意味着倘若我们分批多次录入学生基础信息,会造成很多额外的负担,如排名的实时更新,学生成绩是否录入的判断,学生信息的插入和排序(链表的排序)等问题。因此,该程序的学生基础信息录入只能进行一次!
<代码实现>
(1) 类的编写
系统工程名为:学生综合测评系统。总共包含Student.h,Data.h,File.h,myExpect.h,Menu.h五个头文件,Student.cpp,File.cpp,Data.cpp,Menu.cpp,SES.cpp五个源文件。除异常处理类(myExpect.h)以外,在头文件中给出类的声明,在源文件中给出类的定义。系统总共包含Student,Data,File,Menu,myExpect,ReputError,EmptyError七个类。其中Student类是派生类Data的基类。myExpect作为抽象基类派生出ReputError类和EmptyError类两个类。
class Student
{
protected:
string num; //学号
string name; //姓名
string sex; //性别
string address;//家庭住址
string phone; //电话号码
public:
Student(); //默认构造函数
Student(string, string, string, string, string);//带所有参数的构造函数
void Stu_Create(); //录入学生信息
void Stu_Delete(); //删除学生信息
void Stu_Change(); //修改学生信息
friend bool operator <(Student& a, Student& b) { return a.num < b.num; } // 友元重载函数
friend ostream& operator<<(ostream& output, Student& a) { //友元重载函数
output << "学号为" << a.num << "的学生信息为:" << endl;
output << "姓名:" << a.name << "\t性别:" << a.sex << endl;
output << "家庭住址:" << a.address << endl;
output << "联系电话:" << a.phone << endl;
return output;
}
};
class Data :public Student
{
private:
double chi; //语文成绩
double math; //数学成绩
double eng; //英语成绩
double average; //平均成绩
int testrank; //考试排名
double stugrade; //同学互评
double morgrade; //品德成绩
double teagrade; //老师评分
double comgrade; //综测成绩
int comrank; //综测排名
public:
Data* next; //指向下一个结点的指针
friend class File; //声明友元类File
void Dat_Itest(); //录入考试成绩
void Dat_Icom(); //录入综测数据
void Dat_Search(); //学生成绩查询
};
class File {
private:
ofstream outfile; //输出文件流对象
ifstream infile; //输入文件流对象
public:
void File_In(); //文件数据导入
void File_Out(); //文件数据导出
void File_Update(); //文件数据更新
};
class Menu
{
public:
void Menu_Main(); //主菜单界面
void Menu_Info(); //基础信息管理界面
void Menu_Grade(); //综合成绩管理界面
void Menu_File(); //数据导入导出界面
void Menu_Exit(); //退出系统界面
void Menu_Op(); //操作界面
};
class myExpect { //声明抽象基类
public:
virtual string getWhat() = 0; //声明纯虚函数
};
class ReputError :public myExpect {
public:
string getWhat() {
string s = "错误提示:您已经录入过数据!";
return s;
}
};
class EmptyError :public myExpect {
public:
string getWhat() {
string s = "错误提示:请先录入学生数据!";
return s;
}
};
(2) 链表的使用
系统采用链表作为保存数据的结构。在实际的学生综合测评管理系统中,需要对大量的学生数据进行管理,我们不可能向数组那样实现就开辟好所需的内存空间。因此,通过链表来存储数据,动态地分配内存空间。同时,也方便了对数据的增加和删除工作。
(3) 菜单目录的实现
首先,定义了三个bool变量用于实现不同菜单目录之间的跳转。wrong变量用于标记菜单界面的错误操作(用户输入了选择之外的其它数据)。quit用于标记二级菜单目录的退出操作。over函数用于标记一级菜单目录(主菜单界面)的退出操作。
在一级菜单目录,通过switch case结构实现用户输入数字,然后跳转到对应的二级菜单目录。二级菜单目录也通过 swith case调用对应功能的实现函数。因为在一级菜单目录里定义了while循环体,所以当用户在二级菜单目录选择对应功能,实现完毕之后还是会返回到二级目录,当用户选择退出二级目录时,quit变量被赋值为真,用户退出一级菜单目录中的while循环体,接着对使用过了的bool变量重新赋值,然后再打印主菜单界面。
通过主函数体里的while(1)结构,可以实现只要用户不选择退出,就可以重复多次在一级菜单目录里进行操作,进入相应二级目录菜单,调用功能函数。
无论在一级还是二级菜单目录,用户的错误操作都会使wrong变量被赋值为真,从而退出主函数体里的swich case 输出错误信息,重新回到一级菜单界面。
while (1) {
m.Menu_Main(); //打印主菜单界面
int op; cin >> op;
switch (op) {
case 1:
while (!quit && !wrong)Op_Info(); break;//学生基础信息管理菜单
case 2:
while (!quit && !wrong)Op_Grade(); break;//学生综合成绩管理菜单
case 3:
while (!quit && !wrong)Op_File(); break;//学生数据导入导出菜单
case 0:
m.Menu_Exit(); over = true; break;
default: wrong = true; break;
}
if (wrong == true) {
cout << "\n\t输入错误,3秒后重新返回主界面!" << endl;
wrong = false;
Sleep(3 * 1000);
}
if (quit == true)quit = false; //quit使用过则重新赋值下次使用
if (over == true)break; //退出循环
}
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