一、系統(tǒng)需求與功能分析

        .1 系統(tǒng)需求分析

        (1) 能完成學(xué)生信息的錄入，插入、修改、刪除、輸出、查詢等功能； 

        (2)采用單鏈表存儲結(jié)構(gòu)實現(xiàn)； 

        (3) 所有數(shù)據(jù)以外部文件方式保存。

        .2系統(tǒng)功能分析

        (1)要設(shè)計一個學(xué)生信息管理系統(tǒng)，其功能包括：

        ②入函數(shù)Add()：將學(xué)生信息按尾插法插入到鏈表中；

        ②插入函數(shù)Insert()：根據(jù)所給學(xué)號作為插入位置，在其后插入信息；

        ③修改函數(shù)Modify()：修改指定的學(xué)生信息；

        ④刪除函數(shù)Delete()：當(dāng)需要刪除的學(xué)號和姓名一致時則刪除對應(yīng)的學(xué)生記錄；

        ⑤輸出函數(shù)Show()：顯示全部學(xué)生信息；

        ⑥查詢函數(shù)Search()：分別可以按學(xué)號和按姓名進(jìn)行學(xué)生信息查詢； 

        ⑦菜單函數(shù)Menu()：為程序的菜單函數(shù)為實現(xiàn)各種功能提供便捷； 

        ⑧讀取數(shù)據(jù)函數(shù)Read()：從外部文件讀取學(xué)生信息信息； 

        ⑨保存數(shù)據(jù)函數(shù)Save()：將數(shù)據(jù)保存到外部文件中。

        (2)線性表的鏈接存儲結(jié)構(gòu)稱為單鏈表，單鏈表使用一組任意的存儲單元存放線性表的元素，這組存儲單元可以連續(xù)也可以不連續(xù)，甚至可以零散分布在內(nèi)存中的任意位置。為了正確表示元素之間邏輯關(guān)系，每個存儲單元在存儲數(shù)據(jù)元素的同時，還必須存儲其后繼元素所在地址信息，這個地址信息稱為指針，這兩部分組成了數(shù)據(jù)元素的存儲映像，稱為結(jié)點，結(jié)點結(jié)構(gòu)如圖1.1所示。

        設(shè)p是一個指針變量，則p的值是一個指針。設(shè)指針p指向某個結(jié)點，則該結(jié)點用*p表示，在單鏈表中，結(jié)點p由兩個域組成：存放數(shù)據(jù)元素的部分和存放后繼結(jié)點地址的指針部分，分別用p->data和p->next來標(biāo)識，p->next指向結(jié)點ai 1，其指針與結(jié)點之間關(guān)系如圖1.2所示。

        .3系統(tǒng)性能分析

        1．硬件環(huán)境

        處理器：CPU主頻在500MHz以上  內(nèi)存：128MB以上 硬盤空間：10MB。 

        2．軟件環(huán)境

        操作系統(tǒng): Windows 98/Me/NT/2000/XP(推薦使用Windows 2000/XP)。 調(diào)試環(huán)境: Visual C  及以上版本。

        二、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計

        .1系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計

        通過對學(xué)生信息管理系統(tǒng)的功能分析，可以定義出系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)模塊圖，如圖2.1所示。

        .2系統(tǒng)管理流程圖

        前面的分析中已經(jīng)定義了系統(tǒng)各個模塊，屬于靜態(tài)建模的范圍。在系統(tǒng)運行時刻的動態(tài)模型應(yīng)該由系統(tǒng)的流程決定。當(dāng)用戶運行該系統(tǒng)后可以來進(jìn)行學(xué)生信息信息（錄入）插入管理、學(xué)生信息修改管理、學(xué)生信息刪除管理、學(xué)生信息顯示管理及學(xué)生信息顯示等操作，具體的流程如圖2.2所示。 

        主模塊應(yīng)負(fù)責(zé)應(yīng)用程序的主界面，由它調(diào)用其他模塊.因此主模塊應(yīng)具有操作性好、界面清晰的特點，使用戶能夠很方便地找到所需功能。

        根據(jù)功能需求的結(jié)果分析，主界面應(yīng)該由學(xué)生信息錄入管理，學(xué)生信息插入管理，學(xué)生信息修改管理、學(xué)生信息刪除管理、學(xué)生信息顯示管理和學(xué)生信息信息查詢管理組成，可以通過輸入相應(yīng)的數(shù)字進(jìn)入相應(yīng)的功能模塊。

        三、 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計和系統(tǒng)實現(xiàn)

        系統(tǒng)總體設(shè)計完成后，就可以根據(jù)需求對各個模塊來進(jìn)行實現(xiàn)了。在本系統(tǒng)中需要編碼實現(xiàn)的主要有學(xué)生信息信息插入、學(xué)生信息信息查詢、學(xué)生信息信息修改、學(xué)生信息信息刪除和學(xué)生信息信息輸出等5個模塊。

        (1)學(xué)生信息錄入模塊

        添加的信息包括姓名(允許重復(fù))、學(xué)號(不允許重復(fù))、年齡、性別、宿舍地址、計算機成績、數(shù)學(xué)成績和英語成績。

        本程序采用的是尾插法，就是每次將新申請的結(jié)點插在終端結(jié)點的后面，其執(zhí)行過程如圖3.12所示。

        (2)學(xué)生信息插入模塊

        輸入一個存在的學(xué)號作為插入位置，在其后插入的信息包括姓名、學(xué)號、年齡、性別、宿舍地址、計算機成績、數(shù)學(xué)成績和英語成績。

        本程序采用的是尾插法，就是每次將新申請的結(jié)點插在終端結(jié)點的后面，其執(zhí)行過程如圖3.22所示。 

        (3)學(xué)生信息修改模塊

        首先要查找與要修改數(shù)據(jù)相匹配的信息，若沒有則返回失敗。否則把相應(yīng)的信息輸出，然后再重新輸入新的數(shù)據(jù)并保存到單鏈表。

        (4)學(xué)生信息刪除模塊

        當(dāng)選擇刪除功能時，首先輸入要刪除的同學(xué)的姓名，然后輸入要刪除的同學(xué)的學(xué)號，如果該同學(xué)存在并且姓名與學(xué)號匹配的上，則進(jìn)行刪除操作，否則返回失敗。 

        刪除操作定義為將單鏈表的第i個結(jié)點刪去。因為在單鏈表中結(jié)點ai存儲地址在其前驅(qū)結(jié)點ai-1的指針域，所以必須首先找到ai-1的存儲地址p，然后令p的next域指向ai 的后繼結(jié)點，即把結(jié)點ai 從鏈上摘下來，最后釋放結(jié)點ai的存儲空間

        (5)學(xué)生信息顯示模塊

        從單鏈表表頭遍歷整個單鏈表，將所有數(shù)據(jù)輸出。其部分代碼如下

        (6)學(xué)生信息查詢模塊

        在單鏈表中，即使知道被訪問結(jié)點的位置i，也不能像順序表那樣直接按序號訪問，而只能從頭指針出發(fā)，設(shè)置一個工作指針p，順next域逐個結(jié)點往下搜索。當(dāng)p指向某個結(jié)點時判斷是否為第i個結(jié)點，若是則查找成功；否則，將工作指針p后移，即將p指向原來所指結(jié)點的后繼結(jié)點。直到p為NULL時 

        四、 系統(tǒng)測試

        在完成了系統(tǒng)各方面的設(shè)計后，并不是可以運行就完成的，為了保證系統(tǒng)性能的穩(wěn)定性跟安全性等，就要對系統(tǒng)做測試。

        測試環(huán)境如下：

        硬件:聯(lián)想ThinkPad 2.4GHz，500GB硬盤，4G內(nèi)存；

        軟件:Windows 7 Personal SP1，分辨率1366*768，Microsoft Visual C .0。

        在對系統(tǒng)功能進(jìn)行逐一測試的時候，遇到了一些問題，例如，因為把學(xué)號定義為整形（int），在輸入以0為開頭的學(xué)號時，系統(tǒng)會自動把0去掉，這樣學(xué)號的信息就丟失了第一位。為了解決這個問題，將學(xué)號改成了 字符型(char)，這樣在構(gòu)造函數(shù)里也需要把學(xué)號的初始化用 字符串拷貝（strcpy）來實現(xiàn)。

        遇到的問題還有很多，例如數(shù)據(jù)出錯，內(nèi)存溢出等，經(jīng)過反復(fù)測試，調(diào)試和努力修正，程序得以完善。

        五、 測試結(jié)果

        運行的主界面如圖5.1所示： 

        ①當(dāng)選擇1學(xué)生信息錄入功能時

        ②為了驗證插入的正確性，首先再錄入一條信息，然后顯示信息。然后在第一個人和第二個人之間插入信息。

        錄入第二條信息后，返回主菜單 選擇5 顯示全部學(xué)生信息：運行結(jié)果如圖5.3所示。

        按任意鍵返回主菜單后，選擇2 插入學(xué)生信息，輸入存在的學(xué)號作為插入位置，比我在第一個和第二人之間插入一個新信息，只需要輸入第一個學(xué)生的學(xué)號即可，運行結(jié)果如圖5.4所示。

        插入完成后，程序會自動返回主菜單，為了驗證插入的正確性，選擇5 顯示全部學(xué)生信息，運行結(jié)果如圖5.5 所示。

        ③當(dāng)在主菜單中選擇3時，則進(jìn)行學(xué)生信息修改功能。其運行結(jié)果如圖5.6所示。

        選擇按姓名或?qū)W號修改均可，運行結(jié)果如 圖5.7所示

        為了驗證修改的正確性，返回主菜單 輸入5 顯示全部學(xué)生信息，可以看到第三條記錄已經(jīng)更新，如圖5.7 所示

        ④當(dāng)在主菜單中選擇3時，則進(jìn)行刪除功能。輸入正確的姓名和學(xué)號才會執(zhí)行刪除操作。其運行結(jié)果如圖5.8所示。

        為了驗證程序的正確性，返回主菜單，選擇5 顯示全部學(xué)生信息，可以看到第二條記錄已被刪除。

        ②返回主菜單后選擇6查詢學(xué)生信息，運行結(jié)果按由姓名查詢和按學(xué)號查詢分別如圖5.10和圖5.11所示。

        六、心得體會

        在本次課程設(shè)計過程中，曾遇到過不少問題，單靠我個人的努力，很難按時完成該課程設(shè)計，在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師。xxx老師認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和深厚的理論水平都使我獲益非淺。從一遍一遍得修改到最后定稿的各個環(huán)節(jié)給予細(xì)心指導(dǎo)，使我在知識和能力上都得到了極大的提高，在此表示衷心地感謝。在整個過程中，我查閱了大量的關(guān)于學(xué)生信息管理系統(tǒng)的資料和網(wǎng)站，在老師的指導(dǎo)和自己的努力下，終于完成了本次課程設(shè)計。

        通過這次數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計的實驗，在解決問題的過程中，充分體會到了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這門課程對于軟件設(shè)計的重要性，也體會到了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 算法=程序這句話的真正含義，一個實際問題的解決第一步就是要依賴于良好的抽象思維的，將實際問題轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，只有這一步做好了，才能采取相應(yīng)的算法和優(yōu)化方法解決問題和解決好問題。

        同時我還要感謝指導(dǎo)過我的每一位老師，他們給了我很大的指導(dǎo)和幫助，還有在我陷入困境時幫助過我的同學(xué)們。另外，還要感謝學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)、輔導(dǎo)員，為我們提供了良好的設(shè)計環(huán)境以及各方面的支持。