使用链表完成学生管理系统

2023-05-16

头文件：

#ifndef __STUDENTSYSTEM_H__
#define __STUDENTSYSTEM_H__
//构造学生信息类型
typedef struct
{
	int id;
	char name[20];
	int score;
}message;
//构造节点类型
typedef struct Node
{
	union{
		message data;
		int len;
	};
	struct Node *next;
}Link;
//菜单
void menu();
//创建链表
Link *creat();
//判断是否是空表
int empty(Link *L);
//申请节点并赋值
Link *add_node(message e);
//头插添加节点
int head_add(Link *L, message e);
//尾插添加节点
int tail_add(Link *L, message e);
//查找位置返回对应地址
Link *find_ret(Link *L, int pos);
//任意位置添加节点
int pos_add(Link *L, int pos, message e);
//头删节点
int head_delete(Link *L);
//尾删节点
int tail_delete(Link *L);
//任意位置删除节点
int pos_delete(Link *L, int pos);
//按位置查询信息
int pos_find(Link *L, int pos);
//按值查询信息
Link *value_find(Link *L);
//按位置修改信息
int pos_update(Link *L, int pos);
//按值修改信息
int value_update(Link *L);
//遍历节点
void show(Link *L);
//释放链表
void free_link(Link *L);
//排序
void sort(Link *L);

#endif

功能函数：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "./studentSysterm.h"
#include <string.h>
//菜单
void menu()
{
	printf("************************************************\n");
	printf("******************学生管理系统******************\n");
	printf("************************************************\n");
	printf("*********1：添加学生信息************************\n");
	printf("*********2：删除学生信息************************\n");
	printf("*********3：查找学生信息************************\n");
	printf("*********4：修改学生信息************************\n");
	printf("*********5：查看学生信息************************\n");
	printf("*********6：排序********************************\n");
	printf("*********0：退出系统****************************\n");
	printf("************************************************\n");
}
//创建链表
Link *creat()
{
	//创建链表
	Link *L = (Link*)malloc(sizeof(Link));
	if(L == NULL)
	{
		return NULL;
	}
	//初始化
	L->len = 0;
	L->next = NULL;
	return L;
}
//判断是否是空表
int empty(Link *L)
{
	return L->next==NULL? 1:0;
}
//申请节点并赋值
Link *add_node(message e)
{
	//申请节点
	Link *p = (Link*)malloc(sizeof(Link));
	if(p == NULL)
	{
		return NULL;
	}
	//赋值
	p->data = e;
	p->next = NULL;
	return p;
}
//头插添加节点
int head_add(Link *L, message e)
{
	//申请节点并赋值
	Link *p = add_node(e);
	if(p == NULL)
	{
		printf("节点申请失败\n");
		return -1;
	}
	//插入节点
	p->next = L->next;
	L->next = p;
	//表长变化
	L->len++;
	printf("插入成功\n");
	return 0;
}
//尾插添加节点
int tail_add(Link *L, message e)
{
	//申请节点
	Link *p = add_node(e);
	if(p == NULL)
	{
		printf("申请失败\n");
		return -1;
	}
	//找到尾节点
	Link *q = L;
	while(q->next != NULL)
	{
		q = q->next; 
	}
	//插入
	q->next = p;
	//表长变化
	L->len++;
	printf("插入成功\n");
	return 0;
}
//查找指定位置返回对应地址
Link *find_ret(Link *L, int pos)
{
	//逻辑判断
	if(pos<0 || pos>L->len)
	{
		printf("位置不合法，查找失败\n");
		return NULL;
	}
	//循环查找位置
	Link *q = L;
	for(int i=0; i<pos; i++)
	{
		q = q->next;
	}
	//返回位置
	return q;
}
//任意位置添加节点
int pos_add(Link *L, int pos, message e)
{
	//逻辑判断
	if(pos<1 || pos>L->len+1)
	{
		printf("位置不合法\n");
		return -1;
	}
	//申请节点
	Link *p = add_node(e);
	if(p == NULL)
	{
		printf("节点申请失败\n");
		return -2;
	}
	//找到插入位置的前一个位置
	Link *q = find_ret(L,pos-1);
	if(q == NULL)
	{
		printf("插入失败\n");
		return -3;
	}
	//插入节点
	p->next = q->next;
	q->next = p;
	//表长变化
	L->len++;
	printf("插入成功\n");
	return 0;
	
}
//头删节点
int head_delete(Link *L)
{
	//判断逻辑
	if(empty(L))
	{
		printf("头删失败\n");
		return -1;
	}
	//标记
	Link *p = L->next;
	//孤立
	L->next = p->next;
	//释放
	free(p);
	p = NULL;
	//表长变化
	L->len--;
	return 0;
}
//尾删节点
int tail_delete(Link *L)
{
	//逻辑判断
	if(empty(L))
	{
		printf("空表，无法删除\n");
		return -1;
	}
	//找到尾节点的前一个节点
	Link *q = L;
	while(q->next->next != NULL)
	{
		q = q->next;
	}
	//释放最后一个节点
	free(q->next);
	//前节点指针指向NULL
	q->next = NULL;
	//表长变化
	L->len--;
	return 0;
}
//任意位置删除节点
int pos_delete(Link *L, int pos)
{
	//判断逻辑
	if(empty(L))
	{
		printf("空表，删除失败\n");
		return -1;
	}
	if(pos<1 || pos>L->len)
	{
		printf("位置不合法，删除失败\n");
		return -2;
	}
	//找到删除位置的前一个节点
	Link *p = find_ret(L, pos-1);
	//标记
	Link *q = p->next;
	//孤立
	p->next = q->next;
	//释放
	free(q);
	q = NULL;
	//表长变化
	L->len--;
	printf("删除成功\n");
	return 0;
}
//按位置查询信息
int pos_find(Link *L, int pos)
{
	//判断逻辑
	if(pos<1 || pos>L->len)
	{
		printf("位置不合法，查找失败\n");
		return -1;
	}
	//找到该位置
	Link *p = find_ret(L,pos);
	//输出对应位置的信息
	printf("查询结果：学号：%d\t姓名：%s\t分数：%d\n",
			p->data.id, p->data.name, p->data.score);
	return 0;
}
//按值查询信息,返回对应地址
Link *value_find(Link *L)
{
	//定义循环指针变量
	Link *q = L;
	message value;//接受要查找的数据
	//选择查询方式
	int choose = 0;
	do
	{
		printf("1：按学号查询\n2：按名字查询\n3：按分数查询\n请输入你的选择：");
		scanf("%d", &choose);
	}while(choose<1 || choose>3);
	switch(choose)
	{
	case 1:
		printf("请输入学号：");
		scanf("%d",&value.id);
		while(q->next != NULL)
		{
			q = q->next;
			if(q->data.id == value.id)
			{
				printf("查询结果：学号：%d\t姓名：%s\t分数：%d\n",
				q->data.id, q->data.name, q->data.score);
				return q;
			}
		}
		break;
	case 2:
		printf("请输入姓名：");
		scanf("%s",value.name);
		while(q->next != NULL)
		{
			q = q->next;
			if(strcmp(q->data.name,value.name) == 0)
			{
				printf("查询结果：学号：%d\t姓名：%s\t分数：%d\n",
				q->data.id, q->data.name, q->data.score);
				return q;
			}
		}
		break;
	case 3:
		printf("请输入分数：");
		scanf("%d",&value.score);
		while(q->next != NULL)
		{
			q = q->next;
			if(q->data.score == value.score)
			{
				printf("查询结果：学号：%d\t姓名：%s\t分数：%d\n",
				q->data.id, q->data.name, q->data.score);
				return q;
			}
		}
		break;
	default:
		break;
	}
	printf("表中无该数据，查询失败\n");
	return NULL;
}
//按位置修改信息
int pos_update(Link *L, int pos)
{
	//逻辑判断
	if(pos<1 || pos>L->len)
	{
		printf("位置不合法,修改失败\n");
		return -1;
	}
	//找到该节点位置
	Link *p = find_ret(L, pos);
	if(p == NULL)
	{
		printf("查找失败\n");
		return -2;
	}
	printf("修改前信息：学号：%d\t姓名：%s\t分数：%d\n",
			p->data.id, p->data.name, p->data.score);
	//修改数据
	int num;
	printf("是否修改学号 1：是；0：否：");
	scanf("%d", &num);
	if(num)
	{
		printf("请输入修改后的学号：");
		scanf("%d",&p->data.id);
	}
	printf("是否修改姓名 1：是；0：否：");
	scanf("%d", &num);
	if(num)
	{
		printf("请输入修改后的姓名：");
		scanf("%s",p->data.name);
	}
	printf("是否修改分数 1：是；0：否：");
	scanf("%d", &num);
	if(num)
	{
		printf("请输入修改后的分数：");
		scanf("%d",&p->data.score);
	}
	printf("修改完成\n");
	return 0;

}
//按值修改信息
int value_update(Link *L)
{
	//找到值对应的位置
	Link *p = value_find(L);
	if(p == NULL)
	{
		printf("查找失败\n");
		return -1;
	}
	//修改数据
	int num;
	printf("是否修改学号 1：是；0：否：");
	scanf("%d", &num);
	if(num)
	{
		printf("请输入修改后的学号：");
		scanf("%d",&p->data.id);
	}
	printf("是否修改姓名 1：是；0：否：");
	scanf("%d", &num);
	if(num)
	{
		printf("请输入修改后的姓名：");
		scanf("%s",p->data.name);
	}
	printf("是否修改分数 1：是；0：否：");
	scanf("%d", &num);
	if(num)
	{
		printf("请输入修改后的分数：");
		scanf("%d",&p->data.score);
	}
	printf("修改完成\n");
	return 0;
}
//遍历节点
void show(Link *L)
{
	//逻辑判断
	if(empty(L))
	{
		printf("空表,无需遍历\n");
		return;
	}
	//循环遍历
	Link *q = L;
	while(q->next != NULL)
	{
		q = q->next;
		printf("学号：%d\t\t姓名：%s\t\t分数：%d\n",
		q->data.id, q->data.name, q->data.score);
	}
	printf("遍历成功\n");
}
//释放链表
void free_link(Link *L)
{
	Link *q = L;
	while(q->next != NULL)
	{
		head_delete(L);
	}
	free(q);
	q = NULL;
	printf("链表已销毁\n");
}
//排序
void sort(Link *L)
{
	//逻辑判断
	if(L->len<2)
	{
		printf("排序失败\n");
		return;
	}
	int n;
	do
	{
		printf("1：按学号排序\n2：按成绩排序\n请输入你序号：");
		scanf("%d", &n);
	}while(n<1 || n>2);
	//冒泡排序
	message temp;
	switch(n)
	{
		case 1:
			for(int i=1; i<L->len; i++)
			{
				Link *q = L->next;//指向第一个节点
				for(int j=0; j<L->len-i; j++)
				{
					if(q->data.id > q->next->data.id)
					{
						temp = q->data;
						q->data = q->next->data;
						q->next->data = temp;
					}
					q = q->next;
				}
			}
			break;
		case 2:
			for(int i=1; i<L->len; i++)
			{
				Link *q = L->next;//指向第一个节点
				for(int j=0; j<L->len-i; j++)
				{
					if(q->data.score < q->next->data.score)
					{
						temp = q->data;
						q->data = q->next->data;
						q->next->data = temp;
					}
					q = q->next;
				}
			}
			break;
	}
	printf("排序完成\n");
}

测试代码（主函数）：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "./studentSysterm.h"

int main(int argc, const char *argv[])
{
	//创建链表
	Link *L = creat();
	if(L == NULL)
	{
		printf("创建失败\n");
		return -1; //结束主函数
	}
	printf("创建成功\n");
	while(1)
	{
		menu();
		int n, m,pos;
		message e;//接收信息
		printf("请输入序号：");
		scanf("%d", &n);
		switch(n)
		{
		case 1: //添加学生信息
			//要添加的信息
			printf("请输入学号：");
			scanf("%d", &e.id);
			printf("请输入姓名：");
			scanf("%s", e.name);
			printf("请输入分数：");
			scanf("%d", &e.score);
			do
			{
				printf("1：在表头添加\n2：在表尾添加\n3：在指定位置添加\n请输入序号：");
				scanf("%d", &m);
			}while(m<1 || m>3);
			switch(m)
			{
				case 1:
					head_add(L, e);
					break;
				case 2:
					tail_add(L, e);
					break;
				case 3:
					printf("请输入要插入的位置：");
					scanf("%d", &pos);
					pos_add(L, pos, e);
					break;
			}
			break;
		case 2://删除学生信息
			do
			{
				printf("1：在表头删除\n2：在表尾删除\n3：在指定位置删除\n");
				scanf("%d", &m);
			}while(m<1 || m>3);
			switch(m)
			{
				case 1:
					head_delete(L);
					break;
				case 2:
					tail_delete(L);
					break;
				case 3:
					printf("请输入要删除的位置：");
					scanf("%d", &pos);
					pos_delete(L, pos);
					break;
			}
			break;
		case 3://查询学生信息
			do
			{
				printf("1：按位置查询信息\n2：按值查询信息\n");
				scanf("%d", &m);
			}while(m<1 || m>2);
			switch(m)
			{
				case 1:
					printf("请输入要查询的位置：");
					scanf("%d", &pos);
					pos_find(L, pos);
					break;
				case 2:
					value_find(L);
					break;
			}
			break;
		case 4://修改学生信息
			do
			{
				printf("1：按位置修改信息\n2：按值修改信息\n");
				scanf("%d", &m);
			}while(m<1 || m>2);
			switch(m)
			{
				case 1:
					printf("请输入要修改的位置：");
					scanf("%d", &pos);
					pos_update(L, pos);
					break;
				case 2:
					value_update(L);
					break;
			}
			break;
		case 5://查看所有学生信息
			show(L);
			break;
		case 6://排序
			sort(L);
			break;
		case 0://退出系统
			free_link(L);
			L = NULL;
			return 0;
		}
		
	
	}
}

测试结果：

ubuntu@ubuntu:student_system$ make
ubuntu@ubuntu:student_system$ ./studentsystem 
创建成功
************************************************
******************学生管理系统******************
************************************************
*********1：添加学生信息************************
*********2：删除学生信息************************
*********3：查找学生信息************************
*********4：修改学生信息************************
*********5：查看学生信息************************
*********6：排序********************************
*********0：退出系统****************************
************************************************
请输入序号：1
请输入学号：5
请输入姓名：lisi
请输入分数：89
1：在表头添加
2：在表尾添加
3：在指定位置添加
请输入序号：2
插入成功
是否继续输入1：是 0：否1
请输入学号：4
请输入姓名：zhangshan
请输入分数：86
1：在表头添加
2：在表尾添加
3：在指定位置添加
请输入序号：1
插入成功
是否继续输入1：是 0：否1
请输入学号：1
请输入姓名：wanger
请输入分数：97
1：在表头添加
2：在表尾添加
3：在指定位置添加
请输入序号：3
请输入要插入的位置：2
插入成功
是否继续输入1：是 0：否1
请输入学号：2
请输入姓名：zhaoliu
请输入分数：93
1：在表头添加
2：在表尾添加
3：在指定位置添加
请输入序号：1
插入成功
是否继续输入1：是 0：否1
请输入学号：3
请输入姓名：lurenjia
请输入分数：88
1：在表头添加
2：在表尾添加
3：在指定位置添加
请输入序号：1
插入成功
是否继续输入1：是 0：否0
************************************************
******************学生管理系统******************
************************************************
*********1：添加学生信息************************
*********2：删除学生信息************************
*********3：查找学生信息************************
*********4：修改学生信息************************
*********5：查看学生信息************************
*********6：排序********************************
*********0：退出系统****************************
************************************************
请输入序号：5
学号：3		姓名：lurenjia		分数：88
学号：2		姓名：zhaoliu		分数：93
学号：4		姓名：zhangshan		分数：86
学号：1		姓名：wanger		分数：97
学号：5		姓名：lisi		分数：89
遍历成功
************************************************
******************学生管理系统******************
************************************************
*********1：添加学生信息************************
*********2：删除学生信息************************
*********3：查找学生信息************************
*********4：修改学生信息************************
*********5：查看学生信息************************
*********6：排序********************************
*********0：退出系统****************************
************************************************
请输入序号：6
1：按学号排序
2：按成绩排序
请输入你序号：2
排序完成
************************************************
******************学生管理系统******************
************************************************
*********1：添加学生信息************************
*********2：删除学生信息************************
*********3：查找学生信息************************
*********4：修改学生信息************************
*********5：查看学生信息************************
*********6：排序********************************
*********0：退出系统****************************
************************************************
请输入序号：5
学号：1		姓名：wanger		分数：97
学号：2		姓名：zhaoliu		分数：93
学号：5		姓名：lisi		分数：89
学号：3		姓名：lurenjia		分数：88
学号：4		姓名：zhangshan		分数：86
遍历成功
************************************************
******************学生管理系统******************
************************************************
*********1：添加学生信息************************
*********2：删除学生信息************************
*********3：查找学生信息************************
*********4：修改学生信息************************
*********5：查看学生信息************************
*********6：排序********************************
*********0：退出系统****************************
************************************************
请输入序号：6
1：按学号排序
2：按成绩排序
请输入你序号：1
排序完成
************************************************
******************学生管理系统******************
************************************************
*********1：添加学生信息************************
*********2：删除学生信息************************
*********3：查找学生信息************************
*********4：修改学生信息************************
*********5：查看学生信息************************
*********6：排序********************************
*********0：退出系统****************************
************************************************
请输入序号：5
学号：1		姓名：wanger		分数：97
学号：2		姓名：zhaoliu		分数：93
学号：3		姓名：lurenjia		分数：88
学号：4		姓名：zhangshan		分数：86
学号：5		姓名：lisi		分数：89
遍历成功
************************************************
******************学生管理系统******************
************************************************
*********1：添加学生信息************************
*********2：删除学生信息************************
*********3：查找学生信息************************
*********4：修改学生信息************************
*********5：查看学生信息************************
*********6：排序********************************
*********0：退出系统****************************
************************************************
请输入序号：4
1：按位置修改信息
2：按值修改信息
1
请输入要修改的位置：1
修改前信息：学号：1	姓名：wanger	分数：97
是否修改学号 1：是；0：否：0
是否修改姓名 1：是；0：否：0
是否修改分数 1：是；0：否：1
请输入修改后的分数：96
修改完成
************************************************
******************学生管理系统******************
************************************************
*********1：添加学生信息************************
*********2：删除学生信息************************
*********3：查找学生信息************************
*********4：修改学生信息************************
*********5：查看学生信息************************
*********6：排序********************************
*********0：退出系统****************************
************************************************
请输入序号：4
1：按位置修改信息
2：按值修改信息
2
1：按学号查询
2：按名字查询
3：按分数查询
请输入你的选择：1
请输入学号：3
查询结果：学号：3	姓名：lurenjia	分数：88
是否修改学号 1：是；0：否：0
是否修改姓名 1：是；0：否：0 
是否修改分数 1：是；0：否：1 
请输入修改后的分数：87
修改完成
************************************************
******************学生管理系统******************
************************************************
*********1：添加学生信息************************
*********2：删除学生信息************************
*********3：查找学生信息************************
*********4：修改学生信息************************
*********5：查看学生信息************************
*********6：排序********************************
*********0：退出系统****************************
************************************************
请输入序号：5
学号：1		姓名：wanger		分数：96
学号：2		姓名：zhaoliu		分数：93
学号：3		姓名：lurenjia		分数：87
学号：4		姓名：zhangshan		分数：86
学号：5		姓名：lisi		分数：89
遍历成功
************************************************
******************学生管理系统******************
************************************************
*********1：添加学生信息************************
*********2：删除学生信息************************
*********3：查找学生信息************************
*********4：修改学生信息************************
*********5：查看学生信息************************
*********6：排序********************************
*********0：退出系统****************************
************************************************
请输入序号：3
1：按位置查询信息
2：按值查询信息
1
请输入要查询的位置：3
查询结果：学号：3	姓名：lurenjia	分数：87
************************************************
******************学生管理系统******************
************************************************
*********1：添加学生信息************************
*********2：删除学生信息************************
*********3：查找学生信息************************
*********4：修改学生信息************************
*********5：查看学生信息************************
*********6：排序********************************
*********0：退出系统****************************
************************************************
请输入序号：3
1：按位置查询信息
2：按值查询信息
2
1：按学号查询
2：按名字查询
3：按分数查询
请输入你的选择：1
请输入学号：4
查询结果：学号：4	姓名：zhangshan	分数：86
************************************************
******************学生管理系统******************
************************************************
*********1：添加学生信息************************
*********2：删除学生信息************************
*********3：查找学生信息************************
*********4：修改学生信息************************
*********5：查看学生信息************************
*********6：排序********************************
*********0：退出系统****************************
************************************************
请输入序号：5
学号：1		姓名：wanger		分数：96
学号：2		姓名：zhaoliu		分数：93
学号：3		姓名：lurenjia		分数：87
学号：4		姓名：zhangshan		分数：86
学号：5		姓名：lisi		分数：89
遍历成功
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请输入序号：2
1：在表头删除
2：在表尾删除
3：在指定位置删除
1
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*********1：添加学生信息************************
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学号：2		姓名：zhaoliu		分数：93
学号：3		姓名：lurenjia		分数：87
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请输入序号：0
链表已销毁
ubuntu@ubuntu:student_system$

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