数据结构程序设计 运动会分数统计_数据结构课程设计运动会分数统计

摘 要
设计了一个运动会分数统计系统，该系统可以简单的统计有关于运动会的信息。本系统采用VC++作为软件开发环境，运用了排序算法和线性表的顺序存储等算法。实现了对运动会数据的存储与排序运算。操作简单，界面清晰，易于为用户所接受。
关键词：算法；运动会；系统
1 课题描述
任务：参加运动会有n个学校，学校编号为1……n。比赛分成m个男子项目，和w个女子项目。项目编号为男子1……m，女子m+1……m+w。不同的项目取前五名或前三名积分；取前五名的积分分别为：7、5、3、2、1，前三名的积分分别为：5、3、2；哪些取前五名或前三名由学生自己设定。
功能要求：
1)输入各个项目的前三名或前五名的成绩；
2)统计各学校总分，
3)按学校编号或名称、学校总分、男女团体总分排序输出；
4)按学校编号查询学校某个项目的情况；可以按项目编号查询取得 前三或前五名的学校。
5)数据存入文件并能随时查询
6)规定：输入数据形式和范围：可以输入学校的名称，运动项目的名称
输出形式：有合理的提示，各学校分数为整形
界面要求：有合理的提示，每个功能可以设立菜单，根据提示，可以完成相关的功能要求。
存储结构：学生自己根据系统功能要求自己设计，但是要求运动会的相关数据要存储在数据文件中。（数据文件的数据读写方法等相关内容在c语言程序设计的书上，请自学解决）请在最后的上交资料中指明你用到的存储结构；
测试数据：要求使用1、全部合法数据；2、整体非法数据；3、局部非法数据。进行程序测试，以保证程序的稳定。测试数据及测试结果请在上交的资料中写明；
2 问题分析和任务定义
本程序的要求是对运动会信息的统计与分析。要求我们可以将比赛的按各个比赛项目划分，还可以按照学校来划分。还要求有排序的部分，要求成绩可以按照学校、男团和女团排序。并且可以将数据存入文件，也可以从文件里读出数据。限制条件为，各学校的分数的类型都要是整形的，数据都要存储在文件中。

3逻辑设计
（1）结构体
项目{名字，名次，获奖人数，获奖人姓名，获奖排名，得分，性别}
学校{名字，学校总分，男团总分，女团总分，项目}
（2）主函数
包括登录欢迎程序，主菜单，输入程序，查询程序，存读文件程序，退出程序
（3）调用关系图

4 详细设计
（1）项目数据表
本数据表主要是存储每个项目的名字、要取的名次、取得各个名次学生的姓名以及取得的名次和获得的分数
typedef struct//存储项目信息的结构体
{
char name[20];//存储项目的姓名
int top;//存储项目名次的选择
int num;//存储有几个有名次的
int ranking[6];//存储名次
int grade[6];//存储分数
char d[20][20];//存储同学的姓名
int gender;//存储性别
} project;

（2）学校数据表
本数据表主要是介绍各参赛学校的总体情况，包括学校的名字、取得的总分、男团的总分、女团的总分、包括各个项目的数组。
typedef struct//存储学校的信息
{
char name[20];//存学校的姓名
int school;//存学校的总成绩
int man;//存男团的总成绩
int woman;//存女团的总成绩
project b[M+W];//存这个学校的项目
} school;
（3）函数介绍
1、void start() 功能：初始页面
2、void menu() 功能：菜单
3、void Initialization()功能：初始化函数，初始化学校的总分等
4、void input() 功能：输入函数
5、void output() 功能：输出学校信息函数
6、void sortmenu() 功能：排序的菜单
7、void sortput() 功能：排序的函数
8、void outschool() 功能：输出学校的总分
9、void projectout() 功能：输出项目信息的函数
10、void savefile() 功能：存文件的函数
11、void readfile() 功能：读文件的函数
12、void xuexiao() 功能：查询某个学校或者项目的函数
13、void command()功能：命令函数
14、int main()功能：主函数
5 程序编码

#include <iostream>
#include<algorithm>
#include<queue>
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<map>
#include<stdlib.h>
using namespace std;
#define M 31
#define W 21
#define S 51
typedef struct//存储项目信息的结构体
{
char name[20];//存储项目的姓名
int top;//存储项目名次的选择
int num;//存储有几个有名次的
int ranking[6];//存储名次
int grade[6];//存储分数
char d[20][20];//存储同学的姓名
int gender;//存储性别
} project;
typedef struct//存储学校的信息
{
   char name[20];//存学校的姓名
int school;//存学校的总成绩
    int man;//存男团的总成绩
    int woman;//存女团的总成绩
    project b[M+W];//存这个学校的项目
} school;
school a[S];
int nom,item;
bool cmp1(school c,school d)//排序
{
    return c.school>d.school;
}
bool cmp2(school c,school d)
{
return c.man>d.man;
}
bool cmp3(school c,school d)
{
    return c.woman>d.woman;
}
void start()//初始页面
{
    int i;
    for(i=0; i<10; i++)
        printf("\n");
printf("          *****************************************************\n");
printf("          **                                                 **\n");
    printf("          >>>>>>>>>>>>>>欢迎使用运动会分数统计项目<<<<<<<<<<<<<\n");
    printf("          **                                                 **\n");
    printf("          *****************************************************\n");
    printf("按任意键进入系统.........");
    getchar();
    return ;
}
void menu()//菜单
{
    printf("******************************************************\n");
    printf("                   1:录入运动会信息                   \n");
    printf("                   2:输出各学校的信息                 \n");
    printf("                   3:输出排序后的信息                 \n");
    printf("                   4:输出各项目的信息                 \n");
    printf("                   5:输出各学校的总分                 \n");
    printf("                   6:将信息存入文件                   \n");
    printf("                   7:将信息从文件中读出               \n");
    printf("                   8:查询某学校的信息或者某项目的信息 \n");
    printf("                   9:退出程序                         \n");
    printf("******************************************************\n");
}
void Initialization()//初始化函数，初始化学校的总分等
{
    int i,j,k;
    for(i=1; i<=nom; i++)
    {
        a[i].school=0;
        a[i].man=0;
        a[i].woman=0;
        for(j=1; j<=item; j++)
        {
            a[i].b[j].top=0;
            a[i].b[j].gender=0;
            a[i].b[j].num=0;
            for(k=1; k<=5; k++)
            {
                a[i].b[j].ranking[k]=0;
                a[i].b[j].grade[k]=0;

            }
        }
    }
    return ;
}
void input()//输入函数
{
    printf("请输入学校的总个数: ");
    scanf("%d",&nom);
    printf("\n");
    printf("请输入项目的总个数: ");
    scanf("%d",&item);
    printf("\n");
    int i,j,k;
    Initialization();
    for(i=1; i<=nom; i++)
    {
        printf("请输入学校的名称：");
        scanf("%s",&a[i].name);
        printf("\n");

        for(j=1; j<=item; j++)
        {
            printf("请输入项目的名称:");
            scanf("%s",a[i].b[j].name);
            printf("\n");
            printf("请输入是男子项目还是女子项目 （男子输1，女子输2）：");
            scanf("%d",&a[i].b[j].gender);
            printf("\n");
            int sum=0;
            if(a[i].b[j].gender==1)
            {
                printf("请输入此项目取前几名（3或5）：");
                scanf("%d",&a[i].b[j].top);
                printf("\n");
                printf("请输入该学校在此项目取得名次的人数：");
                scanf("%d",&a[i].b[j].num);
                printf("\n");
                for(k=1; k<=a[i].b[j].num; k++)
                {
                    printf("请输入获得的名次情况和获得名次的人名:");
                    scanf("%d %s",&a[i].b[j].ranking[k],&a[i].b[j].d[k]);

                    printf("\n");
                    if(a[i].b[j].top==3)
                    {
                        if(a[i].b[j].ranking[k]==1)
                        {
                            a[i].b[j].grade[k]=5;
                        }
                        else if(a[i].b[j].ranking[k]==2)
                        {
                            a[i].b[j].grade[k]=3;
                        }
                        else if(a[i].b[j].ranking[k]==3)
                        {
                            a[i].b[j].grade[k]=2;
                        }
                        else
                            a[i].b[j].grade[k]=0;

                    }
                    else if(a[i].b[j].top==5)
                    {
                        if(a[i].b[j].ranking[k]==1)
                        {
                            a[i].b[j].grade[k]=7;
                        }
                        else if(a[i].b[j].ranking[k]==2)
                        {
                            a[i].b[j].grade[k]=5;
                        }
                        else if(a[i].b[j].ranking[k]==3)
                        {
                            a[i].b[j].grade[k]=3;
                        }
                        else if(a[i].b[j].ranking[k]==4)
                        {
                            a[i].b[j].grade[k]=2;
                        }
                        else if(a[i].b[j].ranking[k]==5)
                        {
                            a[i].b[j].grade[k]=1;
                        }
                        else
                            a[i].b[j].grade[k]=0;

                    }
                    else
                    {
                        printf("规定的名次不符合要求\n");
                        j--;
                        continue;
                    }
                }
                for(k=1; k<=a[i].b[j].num; k++)
                    sum+=a[i].b[j].grade[k];
                a[i].school+=sum;
                a[i].man+=sum;
            }
            else
            {
                printf("请输入此项目取前几名（3或5）：");
                scanf("%d",&a[i].b[j].top);
                printf("\n");
                printf("请输入该学校在此项目取得名次的人数：");
                scanf("%d",&a[i].b[j].num);
                printf("\n");
                for(k=1; k<=a[i].b[j].num; k++)
                {
                    printf("请输入获得的名次情况和获得名次的人名:");
                    scanf("%d %s",&a[i].b[j].ranking[k],&a[i].b[j].d[k]);
                    printf("\n");
                    if(a[i].b[j].top==3)
                    {
                        if(a[i].b[j].ranking[k]==1)
                        {
                            a[i].b[j].grade[k]=5;
                        }
                        else if(a[i].b[j].ranking[k]==2)
                        {
                            a[i].b[j].grade[k]=3;
                        }
                        else if(a[i].b[j].ranking[k]==3)
                        {
                            a[i].b[j].grade[k]=2;
                        }
                        else
                            a[i].b[j].grade[k]=0;

                    }
                    else if(a[i].b[j].top==5)
                    {
                        if(a[i].b[j].ranking[k]==1)
                        {
                            a[i].b[j].grade[k]=7;
                        }
                        else if(a[i].b[j].ranking[k]==2)
                        {
                            a[i].b[j].grade[k]=5;
                        }
                        else if(a[i].b[j].ranking[k]==3)
                        {
                            a[i].b[j].grade[k]=3;
                        }
                        else if(a[i].b[j].ranking[k]==4)
                        {
                            a[i].b[j].grade[k]=2;
                        }
           else if(a[i].b[j].ranking[k]==5)
                        {
                            a[i].b[j].grade[k]=1;
                        }
                        else
                            a[i].b[j].grade[k]=0;

                    }
                    else
                    {
                        printf("规定的名次不符合要求\n");
                        j--;
                        continue;
                    }
                }
                for(k=1; k<=a[i].b[j].num; k++)
                    sum+=a[i].b[j].grade[k];
                a[i].school+=sum;
                a[i].woman+=sum;
            }
        }

    }
    return ;
}
void output()//输出学校信息函数
{
    int i,j,k;
    printf("学校         项目       性别       名次个数     获得名次数       名次       姓名\n");
    for(i=1; i<=nom; i++)
    {
        for(j=1; j<=item; j++)
        {

            for(k=1; k<=a[i].b[j].num; k++)
            {
                if(a[i].b[j].gender==1)
                    printf("%-13s%-8s   男子       %-15d%-15d%-10d%s\n",a[i].name,a[i].b[j].name,a[i].b[j].top,a[i].b[j].num,a[i].b[j].ranking[k],a[i].b[j].d[k]);
                else
                    printf("%-13s%-8s   女子       %-15d%-15d%-10d%s\n",a[i].name,a[i].b[j].name,a[i].b[j].top,a[i].b[j].num,a[i].b[j].ranking[k],a[i].b[j].d[k]);
            }
        }
    }
    printf("按任意键继续.........\n");
    getchar();
    getchar();
    return ;
}
void sortmenu()//排序菜单
{
    printf("***********************************************\n");
    printf("              1:按照学校的名次排序             \n");
    printf("              2:按照男团的名次排序             \n");
    printf("              3:按照女团的名次排序             \n");
    printf("              4:按照学校的编号输出             \n");
    printf("              5:退出排序系统                   \n");
    printf("***********************************************\n");
}
void sortput()//排序的函数
{

    while(1)
    {
        system("cls");
        sortmenu();
        printf("请输入命令：");
        int com,i;
        scanf("%d",&com);
        printf("\n");
        if(com==4)
        {
            output();
        }
        else if(com==1)
        {
            printf("按照学校的名次排序为：\n");
            sort(a+1,a+nom,cmp1);
            for(i=1; i<=nom; i++)
            {
                printf("排名第%d的学校为：%s\n",i,a[i].name);
            }
            printf("按任意键继续.......\n");
            getchar();
            getchar();
        }
        else if(com==2)
        {
            printf("按照男团的名次排序为：\n");
            sort(a+1,a+nom,cmp2);
            for(i=1; i<=nom; i++)
            {
                printf("排名第%d的学校为：%s\n",i,a[i].name);
            }
            printf("按任意键继续.......\n");
            getchar();
            getchar();
        }
        else if(com==3)
        {
            printf("按照女团的名次排序为：\n");
            sort(a+1,a+nom,cmp3);
            for(i=1; i<=nom; i++)
            {
                printf("排名第%d的学校为：%s\n",i,a[i].name);
            }
            printf("按任意键继续.......\n");
            getchar();
            getchar();
        }
        else if(com==5)
            break;
        else
            printf("无效的命令\n");
    }

}
void outschool()//输出学校的总分
{
    int i;
    for(i=1; i<=nom; i++)
        printf("%s学校的总分为%d\n",a[i].name,a[i].school);
    printf("按任意键继续.........\n");
   getchar();
    getchar();
}
void projectout()//输出项目信息的函数
{
    int i,j,k,p,q;
    for(i=1; i<=item; i++)
    {
        printf("                           %s该项目的排名\n",a[1].b[i].name);
        printf("                      学校      名次      姓名\n");
        for(j=1; j<=a[1].b[i].top; j++)
        {
            for(k=1; k<=nom; k++)
            {
                for(p=1; p<=item; p++)
                {
                    if(strcmp(a[k].b[p].name,a[1].b[i].name)==0)
                    {
                        for(q=1; q<=a[k].b[p].num; q++)
                        {
                            if(a[k].b[p].ranking[q]==j)
                            {
                                printf("                      %-10s%-10d%s\n",a[k].name,j,a[k].b[p].d[q]);
                            }
                        }
                    }

                }
            }
        }
        printf("\n");
    }
    printf("按任意键继续......\n");
    getchar();
    getchar();

}
void savefile()//存文件的函数
{
    FILE *fp;
    int i;
    if((fp=fopen("file.txt","w"))==NULL)
    {
        printf("打不开文件\n");

    }
    else
    {
        fwrite(&nom,sizeof(int),1,fp);
        fwrite(&item,sizeof(int),1,fp);
        for(i=1; i<=nom; i++)
        {
            if(fwrite(&a[i],sizeof(school),1,fp)!=1)
                printf("不能打开文件\n");
        }
    }
    fclose(fp);
    printf("按任意键继续.........");
    getchar();
    getchar();
}
void readfile()//读文件的函数
{
    int i;
    FILE *fp;
    if((fp=fopen("file.txt","rb"))==NULL)
    {
        printf("不能打开文件\n");
    }
    else
    {
        fread(&nom,sizeof(int),1,fp);
        fread(&item,sizeof(int),1,fp);
        for(i=1; i<=nom; i++)
        {
            fread(&a[i],sizeof(school),1,fp);
        }
    }
    printf("按任意键继续.........");
    getchar();
    getchar();
}
void xuexiao()//查询某个学校或者项目的函数
{
    system("cls");
    printf("请输入你要查找学校还是项目（学校输1，项目输2）:");
    int com;
    scanf("%d",&com);
    printf("\n");
    int i,j,k,p,q;
    if(com==1)
    {
        printf("请输入要查找的学校的名称:");
        char s[20];
        scanf("%s",s);
        printf("\n");
        for(i=1; i<=nom; i++)
        {
if(strcmp(s,a[i].name)==0)
            {
printf("学校         项目       性别       名次个数     获得名次数       名次       姓名\n");
                for(j=1; j<=item; j++)
                {

                    for(k=1; k<=a[i].b[j].num; k++)
                    {
                        if(a[i].b[j].gender==1)
printf("%-13s%-8s   男子       %-15d%-15d%-10d%s\n",a[i].name,a[i].b[j].name,a[i].b[j].top,a[i].b[j].num,a[i].b[j].ranking[k],a[i].b[j].d[k]);
                        else
                            printf("%-13s%-8s   女子       %-15d%-15d%-10d%s\n",a[i].name,a[i].b[j].name,a[i].b[j].top,a[i].b[j].num,a[i].b[j].ranking[k],a[i].b[j].d[k]);
                    }
                }
                break;
            }
        }
        if(i==nom+1)
        {
            printf("没有找到你要查找的学校\n");
        }
    }
    else
    {
        int flag=0;
        printf("请输入要查找的项目的名称:");
        char s[20];
        scanf("%s",s);
        printf("\n");
        int d;
        for(j=1; j<=item; j++)
        {
            if(strcmp(a[1].b[j].name,s)==0)
            {
     printf("                           %s该项目的排名\n",a[1].b[i].name);
                printf("                      学校      名次      姓名\n");
                for(d=1; d<=a[1].b[j].top; d++)
                {
                    for(k=1; k<=nom; k++)
                    {
                        for(p=1; p<=item; p++)
                        {
                            if(strcmp(a[k].b[p].name,s)==0)
                            {
                                for(q=1; q<=a[k].b[p].num; q++)
                                {
                                    if(a[k].b[p].ranking[q]==d)
                                    {
                                        printf("                      %-10s%-10d%s\n",a[k].name,d,a[k].b[p].d[q]);
                                    }
                                }
                            }

                        }
                    }
                }
                flag=1;
                break;
            }
            if(flag)
                break;
        }
    }
    printf("按任意键继续......");
    getchar();
    getchar();
}
void command()//命令函数
{
    int com;
    while(1)
    {
        system("cls");
        menu();
        printf("请输入要执行的命令\n");

        scanf("%d",&com);
        if(com==1)
            input();
        else if(com==2)
            output();
        else if(com==3)
            sortput();
        else if(com==4)
            projectout();
        else if(com==5)
            outschool();
        else if(com==6)
            savefile();
        else if(com==7)
            readfile();
        else if(com==8)
            xuexiao();
        else if(com==9)
            return ;
        else
            printf("无效的命令\n");
    }
}
int main()//主函数
{
    start();
    system("cls");
    command(); 
return 0;
}    
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7 结果分析
本程序的时间复杂度大约为O（N^{3）,主要是在程序的输入和输出。空间复杂度大约为O（N}2）；
程序的问题及解决过程：开始时程序没有查询学校和项目信息的功能。之后添加了这个功能，用了名字匹配的功能，可以查询相关学校和项目。还有之前的输出格式不好，之后进行了一些改进，比以前好多了。

8 总结
这次的程序设计完成了关于运动会的信息的存储，可以按照学校编号输出，也可以按照排序输出，还可以查询学校或者项目的相关信息。程序中用到了排序算法，在查询学校中用到了匹配。在设计的过程当中遇到了很多的问题，最后通过思考和查找资料等方法将其解决。在设计的过程当中学到了很多，也发现解决一个问题需要有耐心、恒心。通过这次程序设计，使我加深了对数据结构的理解，也提高了自己解决问题的能力。

参考文献
[1] 刘晓华，唐焕玲，肖进杰.数据结构(C语言版)[M].北京：清华大学出版社,2015
[2] 王金鹏.C语言可以这样学[M]. 北京：清华大学出版社,2016