基于双向循环链表的学生管理系统

基于双向循环链表实现的学生管理系统，包括初始化，插入，删除，查抄，保存，自动按照姓名排序功能，退出并保存功能。

实现思想是将程序的各个部分划分为三个层次。主函数为界面层，即客户端层；其中后缀为Student的一般是某个功能的调度函数，属于逻辑层的内容；在调度函数之下有相应的被调度的函数，也就是相应功能的实现函数，一般后缀名为Node，意思就是这个函数直接操作链表中的结点，可以简单的划分为实现层；

这样分层实现呢有利于代码维护和个功能之间对包含或者重叠功能的直接调用，从而提高代码重用度，而降低代码冗余，并且最低成的实现函数也可以用于别的项目中对双向循环链表的操作。

本次学生管理系统的实现是先用一个初始化文件函数将一些学生信息先存入磁盘中，然后用初始化函数读出到链表中进行各种操作，保存功能和退出功能可以将链表中操作了的内容，也就是内存中的内容写入磁盘中，其中对文件的操作采用二进制读写文件，读写对象为学生结构体。

以下是代码实现：

  1 #include<stdio.h>
  2 #include<stdlib.h>
  3 #include<string.h>
  4 #pragma warning (disable:4996)
  5
  6 //定义学生信息结点
  7 struct SNode{
  8     char name[50];
  9     char sex;
 10     int math;
 11     int chinese;
 12     int history;
 13 };
 14
 15 typedef struct SNode Student;
 16
 17 //定义链表结点
 18 struct Node{
 19     Student student;
 20     struct Node *left;
 21     struct Node *right;
 22 };
 23
 24 typedef struct Node Node;
 25
 26 void init(void);//初始化一个学生信息文件
 27 Node * createList();//创建双向循环链表
 28 void initializationList(Node *head);//初始化链表
 29 int insertStudent(Node *head);//菜单中插入功能调度函数
 30 int insertList(Node *head, Student newStudent);//插入功能实现函数，头插法插入结点
 31 void searchStudent(Node *head);//查找功能的调度函数
 32 Node *searchNode(Node *head, char *name);//查找功能的实现函数
 33 int  deleteStudent(Node *head);//菜单中删除功能的调度函数
 34 int deleteNode(Node *head, char *name);//删除功能的实现函数
 35 int lenList(Node *head);//求双向循环链表的长度
 36 void sortList(Node *head, int len);//依据姓名字符串的排序函数
 37 int saveToFile(Node *head);//将存放在内存中的学生数据写回磁盘文件中
 38 void printList(Node * head);//打印链表内容
 39
 40 int main(void)
 41 {
 42     //  init();//若没有学生信息文件，可打开此函数，初始化完成后可关闭此函数，
 43
 44     //可在本函数内修改初始学生信息
 45     printf("学生管理系统\n");
 46     printf("目前所有学生:\n");
 47
 48     Node *head = createList();//创建双向循环链表管理学生
 49     initializationList(head);//从文件中读取初始学生信息初始化链表
 50
 51     while (1)
 52     {
 53         int len = lenList(head);
 54         sortList(head, len);//输出之前按照名字排序
 55         system("CLS");//调用系统清屏函数
 56         printf("学生管理系统\n");
 57         printf("目前所有学生:\n");
 58         printList(head);//打印链表中的信息
 59         printf("1->添加\t2->删除\t3->查找4->保存5->退出\n");
 60         int select = 0;
 61         scanf("%d",&select);
 62         switch (select)
 63         {
 64         case 1:
 65             insertStudent(head);
 66             system("CLS");
 67             printf("学生管理系统\n");
 68             printf("目前所有学生:\n");
 69             printList(head);
 70             break;
 71         case 2:
 72             deleteStudent(head);
 73             system("CLS");
 74             printf("学生管理系统\n");
 75             printf("目前所有学生:\n");
 76             printList(head);
 77             break;
 78         case 3:
 79             searchStudent(head);
 80             printf("请按下任意键返回主菜单\n");
 81             getchar();
 82             break;
 83         case 4:
 84             saveToFile(head);
 85             printf("保存成功\n");
 86             system("CLS");
 87             printf("学生管理系统\n");
 88             printf("目前所有学生:\n");
 89             initializationList(head);
 90             printList(head);
 91             break;
 92         case 5:
 93             printf("程序即将退出\n");
 94             saveToFile(head);
 95             printf("保存成功\n");
 96             exit(1);
 97             break;
 98         }
 99     }
100     return 0;
101 }
102
103 //创建初始化文件
104 void init(void)
105 {
106     FILE *fop = fopen("D:/Test/classTest/student.txt", "wb");
107     Student students[5] = { { "zhao", ‘m‘, 90, 100, 100 },
108     { "qian", ‘w‘, 60, 60, 60 },
109     { "sun", ‘m‘, 85, 85, 90 },
110     { "li", ‘m‘, 60, 100, 100 },
111     { "zhou", ‘w‘, 100, 100, 100 } };
112     fwrite(students, sizeof(Student), 5, fop);
113     fclose(fop);
114 }
115
116 //创建双向循环链表
117 Node * createList()
118 {
119     Node *head = (Node *)malloc(sizeof(Node));
120     if (head)
121     {
122         head->left = head;
123         head->right = head;
124         return head;
125     }
126     else
127         return NULL;
128 }
129
130 //初始化链表
131 void initializationList(Node *head)
132 {
133     FILE *fip = fopen("D:/Test/classTest/student.txt", "rb");
134     Student newStudent;
135     while (fread(&newStudent, sizeof(Student), 1, fip) != 0){
136         insertList(head, newStudent);
137     }
138 }
139
140 //菜单中插入功能调度函数
141 int insertStudent(Node *head)
142
143 {
144     Student newStudent;
145     printf("请输入学生信息：\n");
146     printf("姓名：");
147     scanf("%s",&newStudent.name);
148     getchar();
149     printf("性别：");
150     newStudent.sex=getchar();
151     printf("数学：");
152     scanf("%d",&newStudent.math);
153     printf("语文：");
154     scanf("%d",&newStudent.chinese);
155     printf("历史：");
156     scanf("%d",&newStudent.history);
157     insertList(head, newStudent);
158 }
159
160 //结点插入
161 //插入功能实现函数，头插法插入
162 int insertList(Node *head, Student data)
163 {
164     Node *newNode = (Node *)malloc(sizeof(Node));
165     if (newNode)
166     {
167         newNode->student = data;
168         newNode->left = head;
169         newNode->right = head->right;
170         head->right = newNode;
171         newNode->right->left = newNode;
172         return 1;
173     }
174     else
175         return -1;
176 }
177
178 //菜单中删除功能的调度函数
179 int  deleteStudent(Node *head)
180 {
181     printf("请输入需要删除的学生的姓名：");
182     char name[50];
183     scanf("%s",name);
184     getchar();
185     int flag=deleteNode(head, name);
186     if (flag)
187         printf("删除成功\n");
188     else
189         printf("删除失败\n");
190     return flag;
191 }
192
193 //删除功能的实现函数
194 int deleteNode(Node *head, char *name)
195 {
196     Node *searchStudent = searchNode(head, name);
197     if (searchStudent){
198         searchStudent->left->right = searchStudent->right;
199         searchStudent->right->left = searchStudent->left;
200         free(searchStudent);
201         return 1;
202     }
203     return 0;
204 }
205
206 //查找功能的调度函数
207 void searchStudent(Node *head)
208 {
209     printf("请输入需要删除的学生的姓名：");
210     char name[50];
211     scanf("%s", name);
212     getchar();
213     Node *result = searchNode(head, name);
214
215     if (result)
216     {
217         printf("姓名\t性别\t数学\t语文\t历史\n");
218         printf("%s\t%c\t%d\t%d\t%d\n", result->student.name, result->student.sex,
219             result ->student.math, result->student.chinese, result->student.history);
220     }
221     else
222         printf("没有找到该学生\n");
223 }
224
225 //查找功能的实现函数
226 Node *searchNode(Node *head, char *name)
227 {
228     Node *left = head;
229     Node *right = head;
230     do
231     {
232         left = left->left;
233         right = right->right;
234         if (strcmp(left->student.name, name)==0)
235             return left;
236         if (strcmp(right->student.name, name)==0)
237             return right;
238
239     } while (left != right && left->left != right);
240     return NULL;
241 }
242
243 //依据姓名字符串的排序函数
244 void sortList(Node *head, int len)
245 {
246     Node *p, *q, *max, *temp;
247     Student t;
248     p = head->right;
249     q = p->right;
250     int i = 0, j = 0;
251     for (i = 0; i < len - 1; i++)
252     {
253         if (p == head)
254             break;
255         max = p;
256         q = p;
257         for (j = i; j < len; j++)
258         {
259             if (q == head)
260                 break;
261             if (strcmp(max->student.name, q->student.name)>0)
262                 max = q;
263             q = q->right;
264         }
265         if (max != p)
266         {
267             t = max->student;
268             max->student = p->student;
269             p->student = t;
270         }
271         p = p->right;
272     }
273 }
274
275 //求双向循环链表的长度
276 int lenList(Node *head)
277 {
278     Node *p = head;
279     int len = 0;
280     while (p->right != head){
281         len++;
282         p = p->right;
283     }
284     return len;
285 }
286
287 //打印链表内容
288 void printList(Node * head)
289 {
290     Node *p = head->right;
291     while (p != head)
292     {
293         printf("%s\t%c\t%d\t%d\t%d\n", p->student.name, p->student.sex,
294         p->student.math, p->student.chinese, p->student.history);
295         p = p->right;
296     }
297 }
298
299 //将存放在内存中的学生数据写回磁盘文件中
300 int saveToFile(Node *head)
301 {
302     FILE *fop = fopen("D:/Test/classTest/student.txt", "wb");
303
304     Node *p = head->right;
305     while (p != head)
306     {
307         fwrite(&p->student,sizeof(Student), 1, fop);
308         p = p->right;
309     }
310     return 1;
311 }
312