实验9 综合设计性实验：学生成绩管理系统
本实验为综合设计性实验。要求学生综合运用结构体、数组、文件、菜单与循环等知识，设计并实现一个基于文本菜单的学生成绩管理系统，管理对象为（学号、姓名、语文成绩、数学成绩、英语成绩、总分、平均分）七项信息，并完成下述全部 7 项功能。本实验不提供完整参考代码，需自行设计与实现。
一、实验目的
- 掌握结构体（struct）的定义与使用，能用结构体数组组织多条学生记录。
- 掌握菜单驱动程序的设计方法：用循环不断显示菜单，用 switch 分发不同功能。
- 综合运用排序（按总分降序）、查找（按学号或姓名）、增删改等算法。
- 掌握文本文件的读写：程序启动时读入历史数据，退出时保存全部数据。
二、功能要求
系统以文本菜单方式运行，至少实现以下 7 项功能：
- 录入：批量或单条录入学生信息（学号、姓名、语文、数学、英语），自动计算总分与平均分。
- 浏览：以表格形式浏览全部学生，按总分从高到低降序排列。
- 查询：支持按学号查询，也支持按姓名查询，输出该生完整信息。
- 修改：按学号定位学生，修改其语文、数学、英语成绩，并重算总分与平均分。
- 删除：按学号定位学生，将其从记录中删除（后续记录前移）。
- 统计：计算各科平均分、最高总分及对应学生，并输出分数段人数分布（如 [90,100]、[80,90)、[70,80)、[60,70)、[0,60)）。
- 文件存取：程序启动时从数据文件（如 students.txt）读入已有记录；退出系统时将所有记录写回文件。
三、数据结构与菜单设计
- 数据结构：定义学生结构体，包含学号（字符串）、姓名（字符串）、语文/数学/英语（实型）、总分（实型）、平均分（实型）共 7 个成员；用结构体数组作为主存储，并用一个整型变量记录当前人数。
- 主菜单：程序进入一个循环，每次清屏（或换行分隔）后打印功能编号与名称，提示用户输入选项；输入 1～7 执行对应功能，输入 0（或其他约定的退出项）则先保存再退出。使用 switch 语句将选项分发到各功能函数。
- 持久化：约定数据文件为
students.txt，每行保存一名学生的 7 个字段，字段间以空格或逗号分隔。启动时若文件存在则逐行读入，不存在则建立空记录集并给出提示。
说明：以下 7 个“实验内容”分别对应上述 7 项功能，每个功能给出功能说明、输入/输出格式、实现要点与示例，供设计时参考。
实验内容1 录入功能
功能说明
向系统中新增学生记录。每录入一名学生，需依次输入学号、姓名、语文、数学、英语，程序自动计算：
- 总分 = 语文 + 数学 + 英语
- 平均分 = 总分 ÷ 3
并将该记录追加到结构体数组末尾，当前人数加 1。需判断人数是否已达上限。
输入格式
菜单选择“录入”后，按提示依次输入：
- 一行：学号（字符串，不含空格）
- 一行：姓名（字符串，不含空格）
- 一行：三个实数，分别为语文、数学、英语成绩（用空格分隔，取值 0～100）
可连续录入多名，直到用户选择结束录入。
输出格式
每成功录入一名，提示“录入成功”，并显示当前总人数；若超过容量上限，提示“容量已满”。
实现要点
- 用循环读取，直到用户主动结束或达到上限。
- 录入后立即计算总分与平均分并存入结构体成员。
- 注意成绩取值范围校验（可选）。
示例
输入：
1
2023001
张三
88 92 79
0
输出：
录入成功！当前共 1 名学生。
实验内容2 浏览功能（按总分降序）
功能说明
以表格形式列出全部学生，并按总分从高到低排序后显示（仅改变显示顺序，不破坏原存储顺序，或排序后写回均可，需在设计中说明）。
输入格式
菜单选择“浏览”即可，无需额外输入。
输出格式
输出表头与每行记录，建议格式如下（总分、平均分保留 2 位小数）：
学号 姓名 语文 数学 英语 总分 平均
2023003 王五 95 90 88 273.00 91.00
2023001 张三 88 92 79 259.00 86.33
2023002 李四 70 65 80 215.00 71.67
实现要点
- 按总分降序可使用冒泡排序或选择排序，比较时使用总分成员。
- 若仅改变显示顺序，可复制索引数组排序后按索引输出，避免移动原数据。
示例
输入：
2
输出：
学号 姓名 语文 数学 英语 总分 平均
2023003 王五 95 90 88 273.00 91.00
2023001 张三 88 92 79 259.00 86.33
2023002 李四 70 65 80 215.00 71.67
实验内容3 查询功能（学号 / 姓名）
功能说明
支持两种查询方式：按学号精确查询，或按姓名查询（允许同名时输出多条）。
输入格式
菜单选择“查询”后，先选择查询方式：
- 输入 1 表示按学号查询，随后输入一个学号；
- 输入 2 表示按姓名查询，随后输入一个姓名。
输出格式
命中则输出该生完整信息（学号、姓名、三科成绩、总分、平均分，数值保留 2 位小数）；未命中则提示“未找到”。
实现要点
- 按学号：遍历数组，字符串比较相等即命中。
- 按姓名：遍历数组，字符串比较相等即输出，可命中多条。
- 注意区分大小写或约定统一大小写（设计中说明）。
示例
输入：
3
1
2023001
输出：
学号：2023001 姓名：张三 语文：88.00 数学：92.00 英语：79.00 总分：259.00 平均：86.33
实验内容4 修改功能
功能说明
按学号定位学生，重新输入其语文、数学、英语成绩，并重算总分与平均分。
输入格式
菜单选择“修改”后：
- 一行：目标学号
- 一行：三个实数，分别为新的语文、数学、英语成绩
输出格式
修改成功则回显该生更新后的完整信息；若学号不存在则提示“未找到，修改失败”。
实现要点
- 先查找学号，找到后覆盖三科成绩成员，重新计算总分与平均分。
- 未找到时不做任何修改。
示例
输入：
4
2023001
90 90 90
输出：
修改成功！
学号：2023001 姓名：张三 语文：90.00 数学：90.00 英语：90.00 总分：270.00 平均：90.00
实验内容5 删除功能
功能说明
按学号定位学生，将其从记录中删除，后续记录依次前移，当前人数减 1。
输入格式
菜单选择“删除”后，一行输入目标学号。
输出格式
删除成功则提示“已删除”并显示剩余人数；若学号不存在则提示“未找到，删除失败”。
实现要点
- 找到目标下标 i 后，将 i+1 到末尾的元素整体向前拷贝一格（覆盖式移动）。
- 人数减 1；注意边界（删除最后一名时只需人数减 1）。
示例
输入：
5
2023001
输出：
删除成功！当前共 2 名学生。
实验内容6 统计功能
功能说明
对当前全部记录进行统计：计算语文、数学、英语三科各自的平均分；找出最高总分及其对应学生（姓名/学号）；统计分数段人数分布。
输入格式
菜单选择“统计”即可，无需额外输入。
输出格式
依次输出：
- 各科平均分（保留 2 位小数）
- 最高总分及对应学生
- 分数段人数分布，建议分为五段：
- [90,100] 段：x 人
- [80,90) 段：y 人
- [70,80) 段：z 人
- [60,70) 段：w 人
- [0,60) 段：v 人
（分数段按“平均分”或“总分”划分均可，设计中需说明依据。）
实现要点
- 用累加变量求各科总分再除以人数得平均分。
- 最高总分用一次遍历记录最大值与下标。
- 分数段用五个计数器，按平均分（或总分）落入区间递增。
示例
输入：
6
输出：
语文平均：84.33 数学平均：82.33 英语平均：82.33
最高总分：273.00（学号 2023003 姓名 王五）
分数段分布：
[90,100] 段：1 人
[80,90) 段：1 人
[70,80) 段：1 人
[60,70) 段：0 人
[0,60) 段：0 人
实验内容7 文件存取功能
功能说明
实现数据的持久化：程序启动时从数据文件读入已有记录；退出系统时将所有记录写回文件，使下次运行可继续管理。
输入格式
- 启动阶段：尝试打开
students.txt，若存在则逐行读入；不存在则建立空记录集并提示。 - 退出阶段：菜单选择“退出”或输入 0 时，自动将所有记录写入
students.txt。
输出格式
- 启动时输出读入结果，如“已从 students.txt 读入 N 条记录。”或“未找到 students.txt，已创建空记录集。”
- 退出时输出保存结果，如“已保存 N 条记录到 students.txt。”
实现要点
- 读写使用文本方式：每行保存一名学生的 7 个字段，可用空格分隔；读入时按相同格式解析。
- 写入顺序：先打开文件，再循环写出每条记录，最后关闭。
- 启动时若文件为空或不存在，应正确初始化人数变量为 0。
- 注意文件打开失败（如路径不可写）时的健壮性处理。
示例
启动输出：
已从 students.txt 读入 3 条记录。
退出输出：
已保存 3 条记录到 students.txt。