文件操作+线性链表+直接插入排序操作实验室

Question

有结构体定义如下： struct stuInfo { char id[12]; //数据成员
char name[15];
float score;
struct stuInfo *next; //指针成员 }; 任务及要求： （1）首先完成线性链表的定义和创建，确保链表的第一个节点为哨兵节点，不存放有效的数据；（2）利用文件的相关操作，动态开辟节点存储空间，将存放在磁盘某个路径中的文件“stuinfo.txt”信息逐条读入，并依次存入到线性链表的每个节点中， 信息如下； 00001 张三100 00002 李四 99 00003 王五 100 00004 王六 89 00005 江涛 98 00006 陈琪 88 00007 祁廷 91 （3）接下来，利用键盘输入，动态开辟节点存储空间，将00008 赵四 88信息存在一个节点中，并插入到学号是‘00005’和‘00006’之间； （4）再接下来，利用直接插入排序，对链表继续升序排序； （5）将完整的线性链表信息从头到尾依次存储到磁盘某个路径下的“score.txt”文件中，存储格式和“stuinfo.txt”文件相同。 （6）最终将“score.txt”的内容复制粘贴到实验报告的实验结果中。

Answer 1

/**************************************************************
要求：
1、管理学生的信息，包括，学号，姓名，各科成绩
2、将信息保存成文件，能反复使用
3、对信息操作，包括，添加学生信息，修改，删除，
   按学号、姓名查询学生信息
4、能进行科目成绩排序，科目分数段查询
附data文件实例：
001  小黑  语文  60.00  英语  70.00  数学  90.00
002  小天  语文  70.00  英语  90.00  数学  80.00
003  小芳  语文  80.00  英语  80.00  数学  70.00
004  小鱼  语文  90.00  英语  70.00  数学 100.00
***************************************************************/
 
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
 
//链表结点结构体声明
typedef struct subjects
{
    char name[20];
    float score;
}sub;
 
typedef struct student
{
    int num;
    char name[20];
    sub  subject[3];
    struct student* next;
}stu,*pstu;
 
#define SIZE sizeof(stu)
 
//函数申明
pstu LoadInfo();
void PrintMenu();
pstu AddStu(pstu );
pstu DeleStu(pstu );
pstu RwrStu(pstu );
void FindStu(pstu , char );
void Count(pstu ,char * ,float ,float );
void Rank(pstu ,char * );
void SaveQuit(pstu );
 
//主函数
int main()
{ 
    float score1,score2;
    char n,j;
    char subname[20];
    pstu head,ptr;
    
    head = LoadInfo();
    ptr = head->next;
 
    //创建菜单，进入选择循环
    while(1)
    {
        PrintMenu();
        printf("请输入您的选择编号：");
        scanf("%d",&n);
        getchar();                       //接收上次输入选择后的回车输入,不致影响下一次输入
        switch(n)
        {
        case 1: 
            {
                //信息管理
                system("cls");                //清屏
                j=0;
                while(4!=j)               //循环进入子菜单选择
                {
                    printf("欢迎进入信息管理版块！\n\n");
                    printf("\025 1、添加学生\n");
                    printf("\025 2、删除学生\n");
                    printf("\025 3、修改学生信息\n");
                    printf("\025 4、返回\n");
                    printf("请输入您的选择编号：\n");
                    scanf("%d",&j);
                    getchar();
                    
                    if     ( 1 == j) head = AddStu(head);        //添加学生
                    else if( 2 == j) head = DeleStu(head);        //删除学生
                    else if( 3 == j) head = RwrStu(head);        //修改重写学生信息
                    else if( 4 == j) ;
                    else printf("输入有误,请重新输入!\n");
                    
                }
                printf("请输入回车键返回主菜单！");     //此处本意按任意键返回，但是任意键的话，需要按键A，再按回车确定
                getchar();            //则会连续收到两个按键，造成错误读入，可以改进scanf接收字符串，
                system("cls");            //以下所有getchar()、system("cls")同理
                break;
            }
        case 2:
            {
                //信息查询
                system("cls");
                printf("欢迎进入信息查询版块!\n");
                printf("请输入要查询的学生编号：");
                scanf("%d",&j);
                getchar();
                //printf("%d\n",j);           //检测输入是否成功,调试程序用
                FindStu(head,j);            //查询并输出
                printf("\n请输入回车键返回主菜单！");
                getchar();
                system("cls");
                break;
            }
        case 3:
            {
                //成绩统计
                system("cls");
                printf("欢迎进入成绩统计版块!\n");
                printf("请输入科目：");
                scanf("%s",&subname);
                getchar();
                printf("请输入分数范围(score1,score2)：");
                scanf("%f,%f",&score1,&score2);
                getchar();
                /*printf("%s %5.2f %5.2f\n",subname,
                         score1,score2);   */          //检测输入是否成功，调试程序用
                Count(head,subname,score1,score2);          //统计并输出
                printf("请输入回车键返回主菜单！");
                getchar();
                system("cls");
                break;
            }
        case 4:
            {
                //成绩排序
                system("cls");
                printf("欢迎进入成绩排序版块，请输入科目：");
                scanf("%s",&subname);
                getchar();
                Rank(head,subname);              //排序并输出
                printf("\n请输入回车键返回主菜单！\n");
                getchar();
                system("cls");
                break;
            }
        case 5:
            {
                //保存退出
                SaveQuit(head);                //文件操作，保存并退出
                free(head);
                return 0;
            }
        default: 
            {
                printf("输入有误，按回车键重新选择！\n");    //主菜单错误输出检测
                getchar();
                system("cls");
            }
        }
    }
    
      
}
 
//加载data数据 ，文件操作
pstu LoadInfo()
{
    int   num;
    char name[20];
    char sub1[20];
    char sub2[20];
    char sub3[20];
    float score1;
    float score2;
    float score3;
    
    char filename[] = "D:\\编程学习\\编程实践\\c语言课程设计1 学生信息管理\\data.txt";  //文件名,此处为简化编程，采用固定地址名称，未作输入
       FILE *fp; 
    pstu head,ptr;
    
    //创建带表头结点的空单链表head，用来存放载入信息
    head = (pstu)malloc(SIZE);
    ptr = head;
    ptr->next = NULL;
    
    
    //加载data文件，存入head链表
    if( NULL == (fp = fopen(filename,"r")) )             //判断文件是否存在及可读
    { 
        printf("error!"); 
        exit(0); 
    } 
    
    while (!feof(fp)) 
    { 
        fscanf(fp,"%d %s %s %f %s %f %s %f\n",&num,&name,
              &sub1,&score1,&sub2,&score2,&sub3,&score3); //读取一行，采用格式化读取，避免了其他各种读取方法的数据处理问题
                                                                //该方法缺点明显，对数据格式要求教研，故data文件规定数据格式
        ptr->next = (pstu)malloc(SIZE);
        ptr = ptr->next;
        ptr->next = NULL;
        
        ptr->num = num;
        strcpy(ptr->name,name);
        strcpy(ptr->subject[0].name,sub1);
        ptr->subject[0].score = score1;
        strcpy(ptr->subject[1].name,sub2);
        ptr->subject[1].score = score2;
        strcpy(ptr->subject[2].name,sub3);
        ptr->subject[2].score = score3;
        
    } 
    
    fclose(fp);                                         //关闭文件,已得到保存data信息的链表head
    
    return head;
}
 
 
//打印主菜单
void PrintMenu()    
{
    printf("***************************************\n");
    printf("           枫枫学生信息管理系统        \n");
    printf("***************************************\n");
    putchar('\n');
    printf("菜单\n");
    printf("\025 1、信息管理\n");
    printf("\025 2、信息查询\n");
    printf("\025 3、成绩统计\n");
    printf("\025 4、成绩排序\n");    
    printf("\025 5、保存退出\n");
}
 
//添加学生
pstu AddStu(pstu x)  
{
    char namestu[20];
    char *p;
    char subname1[20],subname2[20],subname3[20];
    pstu head,ptr;
    
    head = x;
    ptr = head;
    
    while( NULL != ptr->next )                    //遍历链表，找到链尾结点
    {
        ptr = ptr->next;
    }
    
    ptr->next = (pstu)malloc(SIZE);                //默认在链表末追加添加信息
    ptr = ptr->next;
    ptr->next = NULL;
    
    printf("请输入添加学生的信息：\n");
 
    printf("请输入添加学生的学号：");
    scanf("%d",&ptr->num);
    getchar();
 
    printf("请输入添加学生的姓名：");
    scanf("%s",namestu);
    getchar();
    p = namestu;
    strcpy(ptr->name,p);
 
    printf("请输入添加学生的科目1名称：");
    scanf("%s",&subname1);
    getchar();
    p = subname1;
    strcpy(ptr->subject[0].name,p);
 
    printf("请输入添加学生的科目1成绩：");
    scanf("%f",&ptr->subject[0].score);
    getchar();
 
    printf("请输入添加学生的科目2名称：");
    scanf("%s",&subname2);
    getchar();
    p = subname2;
    strcpy(ptr->subject[1].name,p);
 
    printf("请输入添加学生的科目2成绩：");
    scanf("%f",&ptr->subject[1].score);
    getchar();
 
    printf("请输入添加学生的科目3名称：");
    scanf("%s",&subname3);
    getchar();
    p = subname3;
    strcpy(ptr->subject[2].name,p);
 
    printf("请输入添加学生的科目3成绩：");
    scanf("%f",&ptr->subject[2].score);
    getchar();
    
    putchar('\n');
    return head;
}
 
//删除学生
pstu DeleStu(pstu x)   
{
    int num;
    pstu head,ptr,qtr;
    
    head = x;
    ptr = head->next;
    qtr = head;
 
    printf("请输入要删除的学生的学号：");
    scanf("%d",&num);
    getchar();
 
    while(ptr!=NULL)
    {
        if( ptr->num != num)                //遍历查找链表结点，未找到跳过该结点
        {
            ptr = ptr->next;
            qtr = qtr->next;
        }
        else                        //找到则删除结点
        {
            ptr = ptr->next;
            qtr->next = ptr;
            break;
        }
    }
    
    printf("该学生信息已删除！\n\n");
    return head;
}
 
//修改学生信息
pstu RwrStu(pstu x)   
{
    char namestu[20];
    char *p;
    char subname1[20],subname2[20],subname3[20];
    int num;
    pstu head,ptr;
    
    head = x;
    ptr = head->next;
 
    printf("请输入要修改的学生的学号：");
    scanf("%d",&num);
    getchar();
 
    while(ptr!=NULL)
    {
        if( ptr->num == num )
        {
            printf("已找到该学生信息，请填入修改项目：");
 
            printf("请输入修改学生的姓名：");
            scanf("%s",namestu);
            getchar();
            p = namestu;
            strcpy(ptr->name,p);
 
            printf("请输入修改学生的科目1名称：");
            scanf("%s",subname1);
            getchar();
            p = subname1;
            strcpy(ptr->subject[0].name,p);
 
            printf("请输入修改学生的科目1成绩：");
            scanf("%f",&ptr->subject[0].score);
            getchar();
 
            printf("请输入修改学生的科目2名称：");
            scanf("%s",subname2);
            getchar();
            p = subname2;
            strcpy(ptr->subject[1].name,p);
 
            printf("请输入修改学生的科目2成绩：");
            scanf("%f",&ptr->subject[1].score);
            getchar();
 
            printf("请输入修改学生的科目3名称：");
            scanf("%s",subname3);
            getchar();
            p = subname3;
            strcpy(ptr->subject[2].name,p);
 
            printf("请输入修改学生的科目3成绩：");
            scanf("%f",&ptr->subject[2].score);
            getchar();
 
            printf("该学生信息已修改！\n\n");
            break;
        }
        else
        {
            ptr = ptr->next;
        }
    }
    
    return head;
}
 
//查找学生，参数为链表指针，和学生学号
//不好，应该将学号输入放进子函数，简化主函数结构，减少子函数参数
void FindStu(pstu x,char y)    
{
    pstu head,ptr;
    
    head = x;
    ptr = head->next;
    
    while( ptr != NULL)
    {
        if( ptr->num == (int)y)        //因主函数中为节省空间，学号输入采用char数据，故强行准换
        {
            printf("已找到该学生信息!\n如下：");
            printf("%03d  %s  %s  %5.2f  %s  %5.2f  %s  %5.2f\n",
                ptr->num,ptr->name,ptr->subject[0].name,ptr->subject[0].score,ptr->subject[1].name,ptr->subject[1].score,ptr->subject[2].name,ptr->subject[2].score);            break;            //注意此处找到并输出信息后要手动退出循环
        }
        else
        {
            ptr = ptr->next;
        }
    }
    if( ptr == NULL )                //查询成功检测，while循环中若找到，则ptr停留在当前学生的结点上
    {
        printf("未能找到该学生信息！\n");
    }
}
 
 
//统计科目分数区间段的学生,参数为链表指针，科目名称，分数区间上下限
//同理，参数的录入应放入子函数，简化结构和编程
void Count(pstu x,char *y,float q,float p)    
{
    pstu head,ptr;
    char name[20];
    char flag=0;                   //手动设置的查找结果flag
    
    head = x;
    ptr = head->next;
    strcpy(name,y);
    
    //printf("%s %5.2f %5.2f\n",name,q,p);     //检测输入参数的传递，调试程序用
 
    while( ptr != NULL)            //开始查找统计，科目查找用strcmp函数比较科目字符串,返回值0为字符串相等
    {                                                            //此处while循环体中，重复的查找步骤太多，应设置科目匹配flag，参照rank()函数
        if( strcmp(name,ptr->subject[0].name) == 0 )     //通过flag将科目确认放在while之外，循环体内只做分数区间的扫描和输出
        {
            if( q <= ptr->subject[0].score && ptr->subject[0].score<= p )
            {
                printf("%03d  %s  %s  %5.2f\n",ptr->num,ptr->name,ptr->subject[0].name,ptr->subject[0].score);
                flag++;
            }
        }
        if( strcmp(name,ptr->subject[1].name) == 0 )
        {
            if( q <= ptr->subject[1].score && ptr->subject[1].score<= p )
            {
                printf("%03d  %s  %s  %5.2f\n",ptr->num,ptr->name,ptr->subject[1].name,ptr->subject[1].score);
                flag++;
            }
        }
        if( strcmp(name,ptr->subject[2].name) == 0 )
        {
            if( q <= ptr->subject[2].score && ptr->subject[2].score<= p )
            {
                printf("%03d  %s  %s  %5.2f\n",ptr->num,ptr->name,ptr->subject[2].name,ptr->subject[2].score);
                flag++;
            }
        }
        
        ptr = ptr->next;
    }
 
    if(flag==0)
    {
        printf("未能找到该课程该区间分数段的学生！\n");
    }
}
 
 
//学科成绩排名,采用交换数据的方法,参数为链表指针，科目名称
//同理参数问题
//链表排序问题，此处用交换结点数据方法，还有其他多种排序方法
//如，交换结点，辅助指针数组排序(未实现，过程繁杂)，插入法排序等
void Rank(pstu x,char *y)     
{
    pstu head,ptr,qtr;
    char name[20];
    char len=0;
    char flag=0;                    //简化算法,设置科目查找结果判断值,flag=0表示科目输入为未知科目，不存在
    int i=0;                                                    //i、j循环次数控制参数
    int j=0;  
    char temp_name[20];            //数据交换时的暂存信息变量
    float temp0,temp1,temp2;
    int temp_num;
 
    strcpy(name,y);
    head = x;
 
    ptr = head->next;
    while( ptr != NULL)               //测链表长度,不包括表头结点
    {
        ptr = ptr->next;
        len++;
    }
    ptr = head->next;              //指针ptr用过之后记得回原位
                
 
    //开始查找科目
    if( strcmp(name,ptr->subject[0].name) == 0)    flag=1; 
    if( strcmp(name,ptr->subject[1].name) == 0)    flag=2;
    if( strcmp(name,ptr->subject[2].name) == 0)    flag=3;
    if( flag == 0)
    {
        printf("未找到该科目!");
        return;
    }
    
    //开始排序,冒泡法比较各结点数据
    //此处3个并列的if用switch case更清晰结构
    if( n == 1 )
    {
        for( i=0;i<len;i++)
        {
            ptr = head->next->next;    //每一次内循环之后，ptr、qtr必然在最后两个节点上
            qtr = head->next;        //故在进行内循环之前，要重新复位ptr、qtr
            for( j=0;j<len-i-1;j++)
            {
                if( qtr->subject[0].score < ptr->subject[0].score )
                {
                    temp_num = qtr->num;    //交换数据,因数据格式(科目顺序)明确规定，故不再做科目名称的替换
                    strcpy(temp_name,qtr->name);
                    temp0 = qtr->subject[0].score;
                    temp1 = qtr->subject[1].score;
                    temp2 = qtr->subject[2].score;
                    
                    qtr->num = ptr->num;
                    strcpy(qtr->name,ptr->name);
                    qtr->subject[0].score = ptr->subject[0].score;
                    qtr->subject[1].score = ptr->subject[1].score;
                    qtr->subject[2].score = ptr->subject[2].score;
                    
                    ptr->num = temp_num;
                    strcpy(ptr->name,temp_name);
                    ptr->subject[0].score = temp0;
                    ptr->subject[1].score = temp1;
                    ptr->subject[2].score = temp2;
                }
                qtr = qtr->next;
                ptr = ptr->next;
            }
        }
    }
    
    if( n == 2 )
    {
        for( i=0;i<len;i++)
        {
            ptr = head->next->next;
            qtr = head->next;
            for( j=0;j<len-i-1;j++)
            {
                if( qtr->subject[1].score < ptr->subject[1].score )
                {
                    temp_num = qtr->num;
                    strcpy(temp_name,qtr->name);
                    temp0 = qtr->subject[0].score;
                    temp1 = qtr->subject[1].score;
                    temp2 = qtr->subject[2].score;
                    
                    qtr->num = ptr->num;
                    strcpy(qtr->name,ptr->name);
                    qtr->subject[0].score = ptr->subject[0].score;
                    qtr->subject[1].score = ptr->subject[1].score;
                    qtr->subject[2].score = ptr->subject[2].score;
                    
                    ptr->num = temp_num;
                    strcpy(ptr->name,temp_name);
                    ptr->subject[0].score = temp0;
                    ptr->subject[1].score = temp1;
                    ptr->subject[2].score = temp2;
                }
                qtr = qtr->next;
                ptr = ptr->next;
            }
        }
    }
    
    if( n == 3 )
    {
        for( i=0;i<len;i++)
        {
            ptr = head->next->next;
            qtr = head->next;
            for( j=0;j<len-i-1;j++)
            {
                if( qtr->subject[2].score < ptr->subject[2].score )
                {
                    temp_num = qtr->num;
                    strcpy(temp_name,qtr->name);
                    temp0 = qtr->subject[0].score;
                    temp1 = qtr->subject[1].score;
                    temp2 = qtr->subject[2].score;
                    
                    qtr->num = ptr->num;
                    strcpy(qtr->name,ptr->name);
                    qtr->subject[0].score = ptr->subject[0].score;
                    qtr->subject[1].score = ptr->subject[1].score;
                    qtr->subject[2].score = ptr->subject[2].score;
                    
                    ptr->num = temp_num;
                    strcpy(ptr->name,temp_name);
                    ptr->subject[0].score = temp0;
                    ptr->subject[1].score = temp1;
                    ptr->subject[2].score = temp2;
                }
                qtr = qtr->next;
                ptr = ptr->next;
            }
        }
    }
 
    //输出排序过后的链表
    ptr = head->next;
    while( ptr != NULL )
    {
        printf("%03d  %s  %s  %5.2f  %s  %5.2f  %s  %5.2f\n",
              ptr->num,ptr->name,ptr->subject[0].name,ptr->subject[0].score,
              ptr->subject[1].name,ptr->subject[1].score,
              ptr->subject[2].name,ptr->subject[2].score);
        ptr = ptr->next;
    }
}
 
 
//保存文件并退出，文件操作
void SaveQuit(pstu x)    
{
    pstu head,ptr;
    FILE *fp;
    char filename[] = "D:\\编程学习\\编程实践\\c语言课程设计1 学生信息管理\\data.txt";
    head = x;
    ptr = head->next;
 
    if( NULL == (fp = fopen(filename,"w")) )             //判断文件是否存在及可读
    { 
        printf("error!"); 
        exit(0); 
    } 
    
    while(ptr != NULL)                        //遍历链表结点，按data约定格式输出数据
    {
        fprintf(fp,"%03d  %s  %s  %5.2f  %s  %5.2f  %s  %5.2f\r",
            ptr->num,ptr->name,ptr->subject[0].name,ptr->subject[0].score,