学生成绩管理系统设计

Question

1、问题描述学生信息包括：学号、姓名、性别、年龄、班级等信息。小学生除了包括学生所有信息外，还包括英语、数学和语文成绩。中学生除了包括小学生所有信息外，还包括地理、历史成绩。大学生除了包括学生所有信息外，还包括专业、英语、程序设计和高等数学等课程。设计一程序能够对学生成绩进行管理，应用到继承、抽象类、虚函数、虚基类、多态和文件的输入/输出等内容。
2、功能要求
(1)添加功能：程序能够添加不同学生的记录.提供选择界面供用户选择所要添加的类别，要求学号要唯一，如果添加了重复学号的记录时，则提示数据添加重复并取消添加。
(2)查询功能：可根据学号、姓名等信息对已添加的学生记录进行查询，如果未找到，给出相应的提示信息，如果找到，则显示相应的记录信息。
(3)显示功能：可显示当前系统中所有学生的记录，每条记录占据一行。
(4)编辑功能：可根据查询结果对相应的记录进行修改，修改时注意学号的唯一性。
(5)删除功能：主要实现对已添加的学生记录进行删除。如果当前系统中没有相应的记录，则提示“记录为空!”并返回操作。
(6)统计功能：能根据多种参数进行统计。能统计学生人数、总分、单科的平均分等。
(7)保存功能：可将当前系统中各类记录存入mysql数据库中。（若没有数据库就先创建）
(8)读取功能：可将保存在文件中的信息读入到当前系统中，供用户进行使用。
(9)排序功能：可按总分和单科成绩排名次。

Answer 1

引自免费微信小程序：皆我百晓生

为了解决这个问题，我们将设计一个基于C++的学生信息和成绩管理系统。这个系统将利用面向对象编程的概念，包括继承、抽象类、虚函数、虚基类和多态性。此外，我们还将实现文件输入/输出功能，并尝试使用MySQL数据库进行数据持久化存储（这一步可能需要额外的库支持，例如SQLAPI++或MySQL Connector/C++）。

1. 设计学生信息类

首先，定义一个Student抽象基类，包含所有学生共有的属性和方法。然后，创建具体的子类如PrimaryStudent, MiddleStudent, 和UniversityStudent，分别代表小学生、中学生和大学生，它们将继承自Student类，并添加特定于其年龄段的属性。

定义抽象基类 Student

#include <string>
#include <vector>

class Student {
protected:
    std::string id;
    std::string name;
    std::string gender;
    int age;
    std::string classInfo;

public:
    virtual ~Student() {}
    virtual void display() const = 0;
    virtual void edit() = 0;
    virtual double getTotalScore() const = 0;
};

子类 PrimaryStudent

class PrimaryStudent : public Student {
private:
    double chinese, math, english;

public:
    PrimaryStudent(const std::string& id, const std::string& name, const std::string& gender, int age,
                   const std::string& classInfo, double chinese, double math, double english)
        : Student(), chinese(chinese), math(math), english(english) {
        this->id = id;
        this->name = name;
        this->gender = gender;
        this->age = age;
        this->classInfo = classInfo;
    }

    void display() const override {
        // Display method implementation
    }
    void edit() override {
        // Edit method implementation
    }
    double getTotalScore() const override {
        return chinese + math + english;
    }
};

类似地，可以为MiddleStudent和UniversityStudent定义类似结构。

2. 实现功能

接下来，我们需要实现添加、查询、显示、编辑、删除、统计、保存和读取的功能。这些功能可以通过一个StudentManager类来实现，它将负责管理所有学生对象的集合。

StudentManager类

#include <map>
#include <fstream>

class StudentManager {
private:
    std::map<std::string, Student*> students;

public:
    void addStudent(Student* student);
    void removeStudent(const std::string& id);
    Student* findStudent(const std::string& id);
    void displayAll();
    void saveToFile(const std::string& filename);
    void loadFromFile(const std::string& filename);
    // ... 其他功能如编辑、统计等
};

3. 数据库集成

对于MySQL数据库集成，你需要使用适当的库，如SQLAPI++或MySQL Connector/C++。由于具体实现可能较为复杂且依赖于外部库的版本和配置，这里仅给出基本的框架示例：

#include <sqlapi++/sqlapi++.h>

class DatabaseManager {
private:
    SQLCA sqlca;

public:
    void connect(const std::string& db, const std::string& user, const std::string& password);
    void saveStudent(const Student& student);
    Student* loadStudent(const std::string& id);
    // ... 其他数据库操作
};

4. 用户界面

最后，为了与用户交互，可以设计一个简单的命令行界面，允许用户选择不同的功能选项。

以上是设计思路和部分代码示例。实际开发中，你可能需要处理更多的细节，比如错误处理、输入验证以及更复杂的数据库操作。