学生信息管理系统（完整版）

        对于刚开始接触数据结构，里面的很多知识都很难理解，需要自己多动手敲代码才能提升自己的能力。先简单说说这个学生管理系统，因为考虑到总是会发生改查等功能，并且考虑到资源的合理利用，采用数组或者使用顺序表都不是最佳选（开大了，会造成资源浪费，开小了无法满足正常的使用），所以我们应该使用动态内存，需要用多少我开多少，既不浪费，也能做到持续录入学生信息。

        话不多说，上源码：

link.h文件

typedef int data_t;
typedef struct student//定义一个结构体，分别存学号，成绩，平均分等
{
	int num;
	float Chinese;
	float Math;
	float English;
	float Average;
	struct student *next;
}stu,*stup;
 
 
stup creat_list();//建立头节点函数
stup getnode(stup H,data_t x);//返回节点函数。这个函数作用很大，功能是返回x学号的这个学生的节点
stup freelist(stup H);//释放链表函数。传一个NULL给调用的节点
void help();//帮助函数
void clear();//清屏函数
int Type(stup H);//录入学生函数
int count(stup H);//计算平均分函数
int sort(stup H);//排序函数
int search(stup H);//查找学生函数
int del(stup H);//删除学生函数
int List(stup H);//打印学生信息函数
int listempty();//链表为空打印函数
int length(stup H);//求链表长度函数
int arrange(stup H);//整理学生信息函数
int modify(stup H);//修改学生信息函数

link.c文件

#include <stdio.h>
#include"link.h"
#include <stdlib.h>
 
void help()//帮助手册函数
{
	printf("**********************************\n");
	printf("*   学生成绩管理系统——帮助菜单   *\n");
	printf("**********************************\n");
	printf("*      H = 显示帮助菜单          *\n");
	printf("*      T = 成绩录入              *\n");
	printf("*      A = 计算学生平均分        *\n");
	printf("*      L = 列出成绩表            *\n");
	printf("*      P = 按平均成绩由高到低排序*\n");
	printf("*      S = 按学号查询学生成绩    *\n");
	printf("*      F = 整理学生表            *\n");
	printf("*      X = 删除学生信息          *\n");
	printf("*      M = 修改学生信息          *\n");
	printf("*      C = 清屏                  *\n");
	printf("*      Q = 退出程序              *\n");
	printf("**********************************\n");
	printf("*    <C> 2023.0809 By 小企鹅     *\n");
	printf("**********************************\n");
	printf("请输入命令=");
	return ;
}
 
stup creat_list()//建立头节点函数
{
	stup H;
	H=(stup)malloc(sizeof(stu));//动态分配节点
	if(H==NULL)
	{
		printf("H malloc is error\n");
		return H ;
	}
    //给定初始值，因为学生学号从1开始，头节点设置全零
	H->num=0;
	H->Chinese=0;
	H->Math=0;
	H->English=0;
	H->Average=0;
	H->next=NULL;//后继设为NULL
	return H;
}
 
int Type(stup H)//录入学生函数
{
	data_t n;
	if(H==NULL) return -1;
	int a;
	float b,c,d,e;
	stup q,p;
	q=H;
	printf("请输入即将录入学生的人数：");
	scanf("%d",&n);
	printf("请输入%d名学生的三門课的成绩：\n",n);
	printf("学号\t语文\t数学\t外语\n");
	for(int i=0;i<n;i++)//循环录入，按照输入的学生人数录入
	{
		p=(stup)malloc(sizeof(stu));//开辟新节点
		if(p==NULL)
		{
			printf("p malloc is error\n");
			return -1;
		}
		scanf("%d%f%f%f",&a,&b,&c,&d);
		//对节点赋值
        p->num=a;
		p->Chinese=b,
		p->Math=c;
		p->English=d;
		p->Average=0;
		p->next=NULL;//节点指向空
		while(q->next)//遍历链表，实现尾部插入
		{
			q=q->next;
		}
		q->next=p;//实现尾部插入
	}
	printf("请输入命令=");
	return 0;
}
 
stup getnode(stup H,data_t x)//获取对应学号的节点函数
{
	if(H==NULL) return NULL;
	if(x<0)
	{
		return NULL;
	}
	if(x==0) return H;    //返回H，这个对于删除第一个节点的学生会有使用，不应该返回空。
	stup q;
	q=H;
	int i=0;
	while(i<x)//遍历查找
	{
		q=q->next;
		if(q==NULL)
		{
			return NULL;
 
		}
		i++;
	}
	return q;//返回找到的这个学生的节点
}
 
int length(stup H)//求链表长度函数
{
	if(H==NULL) return -1;
	stup q;
	q=H;
	int sum=0;
	while(q)//遍历链表，获得长度
	{
		sum++;
		q=q->next;
	}
	return sum;//返回长度值
}
 
int del(stup H)//删除学生信息函数
{
	if(H==NULL) return -1;
	if(H->next==NULL)//如果只有一个头节点
	{
		printf("H is empty\n");
		printf("请输入命令=");
		return -1;
	}
	stup q,p,r;
	int x;
	printf("请输入你要删除的学生的学号:");
	scanf("%d",&x);
	if((q=getnode(H,x-1))==NULL)//得到的是前一个的节点
	{
		printf("删除失败，没有对应学号的学生\n");
		printf("请输入命令=");
		return -1;
	}
	if(q->next==NULL)//前驱没有后继，代表这个节点是尾部节点，没有后继，那么删除后继显然不合理
	{
		printf("删除失败，没有对应学号的学生\n");
		printf("请输入命令=");
		return -1;
	}
	p=q->next;//暂时保存这个待删除的节点，你不保存，释放的时候，会找不到这个节点的
	q->next=q->next->next;//重新指向后一个节点
	free(p);//删除之后，释放。
	p=NULL;//置空
	printf("删除成功，输入T命令查或者输入F调整学生表\n");
	printf("请输入命令=");
	return 0;
}
 
int List(stup H)//打印学生信息函数
{
	if(H==NULL) return -1;
	printf("学生成绩如下：\n");
	printf("学号\t语文\t数学\t外语\t平均分\n");
	stup p;
	p=H->next;//指向第一个元素，头节点不需要打印。
	while(p)//遍历p，打印信息
	{
		printf("%d\t%.1f\t%.1f\t%.1f\t%.1f\n",p->num,p->Chinese,p->Math,p->English,p->Average);
		p=p->next;
	}
	printf("请输入命令=");
	return 0;
}
 
int  listempty()//打印为空函数
{
	printf("成绩表为空！请先输入命令T录入学生成绩\n");
	printf("请输入命令=");
	return 0;
}
 
int arrange(stup H)//整理学生信息函数
{
	if(H==NULL) return -1;
	stup q=H->next;//指向第一个节点
	int i=1;
	while(q)//遍历链表
	{
		q->num=i++;	//重新给学号赋值
		q=q->next;//指针移动
	}
	printf("整理学生表完成,你可以输入命令L查看\n");
	printf("请输入命令=");
	return 0;
}
 
int count(stup H)//计算平均分函数
{
	if(H==NULL) return -1;
	stup q;
	q=H->next;//指向第一个节点
	while(q)//遍历节点
	{
		q->Average=(q->Chinese+q->Math+q->English)/3.0;//求出对应的平均分
		q=q->next;
	}
	printf("平均分已计算。请使用命令L查看。\n");
	printf("请输入命令=");
	return 0;
}
 
int sort(stup H)//排序函数，采用插入排序
{
	if(H==NULL) return -1;
	if(H->next->next==NULL)
	{
		printf("Only one,sort is unnecessary\n");
		printf("请输入命令=");
		return -1; 
	}
	stup q,p,r,t;//建立四个节点
    
	p=H->next->next;//指向第二个元素
	q=r=H;//指向第一个元素
	H->next->next=NULL;//断开链表。
 
 
	while(p)//当待插入链表中还有节点
	{
		q=r=H;//每次插入一个后，节点回到初始状态。重新判断插入点
		while(q && p->Average <= q->Average)//当待插入的节点小于该节点，那么我就往后走，因为要保证分数高的在前面，分数低的在后面。
		{
			r=q;//r表示q前驱，因为要插入q节点这个位置，所以保留前一个位置r
			q=q->next;
		}
		t=p->next;//先让后续的链表用t指针保持起来。
		p->next=r->next;//接下来两步实现插入
		r->next=p;
		p=t;//p重新指向下一个节点
	}
	printf("学生成绩已经拍好序，请输入指令L查看\n");
	printf("请输入命令=");
	return 0;
}
 
int search(stup H)//查找学生信息函数
{
	if(H==NULL) return -1;
	int e;
	stup q;
	printf("请输入要查询的学生的学号：");
	scanf("%d",&e);
	if((q=getnode(H,e))==NULL||q==H)//返回这个节点的函数为空，或者为头节点，都为非法数据
	{
		printf("查找失败，没有你要查找的学生\n");
		printf("请输入命令=");
		return -1;
	}
	printf("学号\t语文\t数学\t外语\t平均分\n");
	printf("%d\t%.1f\t%.1f\t%.1f\t%.1f\n",q->num,q->Chinese,q->Math,q->English,q->Average);
	printf("请输入命令=");
}
 
void clear()//清屏函数
{
	system("clear");
	printf("请输入命令=");
}
 
int modify(stup H)//修改学生信息函数
{
	if(H==NULL) return -1;
	stup p;
	int a,n;
	float b,c,d;
	printf("请输入你要修改学生信息的学号：");
	scanf("%d",&n);
	if((p=getnode(H,n))==NULL||p==H)//返回这个节点为空或者为头节点都是非法数据
	{
		printf("没有你要修改信息的学生\n");
		printf("请输入命令=");
		return -1;
	}
	else
	{	
			printf("该学生的信息如下所示：\n");//修改之前，先打印这个学生的信息。
			printf("学号\t语文\t数学\t外语\t平均分\n");
			printf("%d\t%.1f\t%.1f\t%.1f\t%.1f\n",p->num,p->Chinese,p->Math,p->English,p->Average);
			printf("请输入你要修改的内容\n");
			printf("学号\t语文\t数学\t外语\n");
			scanf("%d%f%f%f",&a,&b,&c,&d);
			//重新赋值，实现修改
            p->num=a;
			p->Chinese=b,
			p->Math=c;
			p->English=d;
			p->Average=0;
			printf("修改信息成功，输入命令L可查看\n");
			printf("请输入命令=");
	}
	return 0;
}
 
stup freelist(stup H)//链表释放函数，返回值为NULL
{
	if(H==NULL) return NULL;
	stup p;
	while(H)
	{
		p=H;//中间变量
		free(p);//完成释放
		H=H->next;//节点移动
	}
    p=NULL;
	return NULL;//返回给我的main函数的H，因为在哪里它替我保存了这个链表。单独在这这里H=NULL,是不行的，因为这里是局部变量，外面也起不到作用。所以使用这种简单的方式。
}

test.c文件

#include<stdio.h>
#include"link.h"
#include <stdlib.h>
 
stup H,q;
//一块的测试函数，见名知意，我就不赘述了
void test_Type();
void test_del();
void test_count();
void test_List();
void test_search();
void test_arrange();
void test_sort();
void test_modify();
void test_clear();
void test_help();
 
int main()
{
	char c;
	help();
	int d;
	H=creat_list();//建立头节点，H指向这个节点
	if(H==NULL)	return -1;
	while(1)//循环函数
	{
		scanf("%c",&c);
		switch(c)
		{
		case 'T' : test_Type();//录入学生信息
				   break;
 
		case 'X' : test_del();//删除学生信息
				   break;
 
		case 'L' : test_List();//展示学生信息
				   break;
 
		case 'S' : test_search();//查找学生
				   break;
 
		case 'F' : test_arrange();//调整学生信息
				   break;
 
		case 'A' :	test_count(); //计算平均分
					break;
 
		case 'P' :	test_sort(); //排序
					break;
 
		case 'M' :	test_modify(); //修改学生信息
					break;
 
		case 'C' :	test_clear();//清屏
					break;
 
		case 'H' : 	test_help();//查看帮助手册
					break;
		
		case 'Q' : printf("press anything quit\n");//退出
				   H=freelist(H);
				   q=NULL;
				   return -1;
 
		default : printf("input error!once again\n请输入命令=");//其他
				  getchar();
				  break;
		}
	}
	H=freelist(H);//调用释放函数。
	q=NULL;
	return 0;
}
//需要注意的是：对于每次输入都有垃圾字符会留在缓冲区，需要使用getchar()”吃掉“。
//调用这些删改查函数的时候，都应该先判断链表中节点是否为空，也就是判断有没有学生信息。
void test_Type()
{
	Type(H);
	getchar();
}
void test_del()
{
	q=H;
	if(q->next)
	{
		del(H);
		getchar();
	}
	else
	{
		listempty();
		getchar();
	}
}
void test_count()
{
	q=H;
	if(q->next)
	{
		count(H);
		getchar();
	}
	else
	{
		listempty();
		getchar();
	}
}
void test_List()
{
	q=H;
	if(q->next)
	{
		List(H);
		getchar();
	}
	else
	{
		listempty();
		getchar();
	}
}
void test_search()
{
	q=H;
	if(q->next)
	{
		search(H);
		getchar();
	}
	else
	{
		listempty();
		getchar();
	}
}
void test_arrange()
{
	q=H;
	if(q->next)
	{
		arrange(H);
		getchar();
	}
	else
	{
		listempty();
		getchar();
	}
}
void test_sort()
{
	q=H;
	if(q->next)
	{
		sort(H);
		getchar();
	}
	else
	{
		listempty();
		getchar();
	}
}
void test_modify()
{
	q=H;
	if(q->next)
	{
		modify(H);
		getchar();
	}
	else
	{
		listempty();
		getchar();
	}
}
void test_clear()
{
	clear();
	getchar();
}
void test_help()
{
	help();
	getchar();
}

运行效果截图：

        截图过多，我就不一一展示了。对于本个项目，基本的增删改查都实现了，使用简单的链表就可以实现这一功能。给大家说一下思路：

1. 首先，我们需要一个头节点，来作为整个链表的开头，以便我能通过这个节点指针找到我的后续的数据（通过malloc函数去动态分配内存）。
2. 建立好头节点之后，我可以先实现简单的录入功能，使用两个指针，一个用来遍历链表，一个用来得到我录入的信息，将我所输入的数据通过链表的方式进行”尾插“录入。（实现录入功能能）
3. 先说getnode()函数，这个函数的作用是返回这个节点的地址，因为对于我实现删除或者查找甚至随机插入等的时候，我都需要先知道对应数据的前驱，也就是指向这个数据的指针，特别是对于删除功能而言，我们是应该先找到前一个结点，然后使用next指针，重新指向就可以实现这个功能。对于删除时输入的学号，也应该判断一下数据是否合法，非法打印错误信息。注：当你删除一个节点的时候，你应该使用free函数，将你删除的节点释放掉。
4. 然后查找功能，你可以通过遍历链表的方式来获取，输入对应学号，当学号等于我的指针所指向的元素内容时，就可以将其打印（或者你可以使用getnode()函数，对于函数内部，我们可以经量少调用函数，虽然调用起来方便，但在一定程度上会影响效率）。遍历完还没找到，说明数据非法，那么当然会打印错误提示信息。
5. 对于修改功能来说，首先也是对于数据非法的处理，非法就打印错误信息等。修改功能的实现，也很简单，通过遍历链表，找到了这个学号的节点，重新录入信息即可。
6. 对于学生成绩排序这一功能，使用的是插入排序，也就是先断开节点。当我待插入的值，在合适位置的时候，通过改变指针指向完成插入。

        以上是这个项目的简单流程，一些整理学生表的功能我就不赘述了，这个功能一般使用在删除了学生之后的时候，我可以使用这个函数整理一下我的学生表。

        最后说说实现这个项目的一些经历和过程吧：

        代码实现还是比较简单的，学习数据结构的话，应该多动手画画图，便于理解，在这个过程中，你会对指针的使用更上一步，当然也有很多地方有很多坑，比如指针总是指向一些未知区域，这是在指针移动的时候，你没有做好结束条件的判断，倘若在这之后你还在修改里面的内容的话，那么后果是无法想象的。总之也就是说：

• 在使用这个节点之前，先看是否定义好。
• 其次看指针是否指向正确。
• 节点是否是NULL。
• 对于循环处理的时候，应该先检查结束条件，就像写for()循环一样，应该写好初值，写好结束条件，写好改变值。不然你在后期使用这个节点的时候，也会出现段错误等错误。
• 在传入头节点的时候，都应该先判断这个节点是否开辟好了（每个都应该判断）。
• 因为这是动态分配的内存，我们应该malloc和free成对出现，一定要养成良好的习惯。
• 注意一下对于调用freelist()函数的时候，里面的H是个局部变量，你free之后置NULL其实也没什么作用，因为到了main里面，这个指针还是有指向，你后期还是可以操作到。这里应该使用最简单的传一个NULL给H，保证H置空。
• 最后，对于调试功能的话，可以使用gdb设置断点一步一个调试，实现一个功能测试一个功能，别以测正确数据为目的，我们更多应该要测试的是那些非法数据。这样才能更加提升我们的能力。

        以上是小编初学链表的一些心得与体会。希望对你有所帮助。