Python项目：学生信息管理系统

Python学习笔记

课程笔记参考B站视频： Python全栈开发教程。

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第十六站 学生信息管理系统

1. 需求分析

学生管理系统应具备下面的功能：

1. 添加学生及成绩信息。
2. 将学生信息保存到文件中。
3. 修改和删除学生信息。
4. 查询学生信息。
5. 根据学坐成绩进行排序。
6. 统计学生的总分。

用户可以根据这个功能框架依次执行所有的功能。

2. 系统开发必备

系统开发环境：

操作系统：win10
Python解释器版本：Python3.8
开发工具：PyCharm
Python内置模块：os, re(正则表达式)

项目目录结构：

studentsys项目文件夹

students.txt 保存学生信息的文件（系统自动创建）
stusystem.py 实现具体功能的Python文件

3. 系统设计

于是根据上述系统的需求分析，将学生信息管理系统拆分为8大模块：

1. 录入学生信息(会清除原来的信息)
2. 查找学生信息
3. 删除学生信息
4. 修改学生信息(若ID不存在会自动添加)
5. 对学生信息进行排序
6. 统计学生总人数
7. 显示所有学生信息
8. 退出系统

整个系统的主函数业务流程如下：

要实现主函数的功能，方法如下：

编号	功能
0	退出系统
1	录入学生信息，调用insert()自定义函数
2	查找学生信息，调用search()自定义函数
3	删除学生信息，调用delete()自定义函数
4	修改学生信息，调用modify()自定义函数
5	对学生成绩排序，调用sort()自定义函数
6	统计学生总人数，调用total()自定义函数
7	显示所有的学生信息，调用show()自定义函数

4. 学生信息维护模块设计

1. 录入学生信息功能
该模块要实现：从控制台录入学生信息，并且把它们保存到磁盘文件中，然后显示出来。业务流程如下：

2. 删除学生信息功能

该模块要实现：从控制台录入学生ID，到磁盘文件中找到对应的学生信息，并将其删除，然后显示当前所有学生信息。业务流程如下：

3. 修改学生信息功能

该模块要实现：从控制台录入学生ID，到磁盘文件中找到对应的学生信息，将其进行修改，然后显示当前所有学生信息。业务流程如下：

4. 查找学生信息功能

该模块要实现：从控制台录入学生ID或姓名，到磁盘文件中找到对应的学生信息，显示出来。业务流程如下：

5. 统计学生信息功能

该模块要实现：统计学生信息文件中保存的学生信息个数。业务流程如下：

6. 显示学生信息功能

该模块要实现：将学生信息文件中保存的全部学生信息获取并显示。业务流程如下：

7. 排序模块设计

该模块要实现：对学生信息按ID、姓名、C++成绩、Python成绩 、Java成绩、总成绩进行升序或降序排序，然后显示排序结果并写入到文件中。（都是按照Unicode的大小进行排序，使用函数ord()可以查看对应unicode值）

业务流程如下：

5. 项目打包

为了期望在其他计算机上运行该项目，在项目完成后需要进行打包。打包后，即使其他计算机没有安装Python环境，也可以运行这个exe文件。

想要进行打包，需要安装第三方模块PyInstaller。使用在线安装方式(具体的操作步骤可以参考第十四站 第五节)，安装代码如下：

pip install PyInstaller

安装完成后执行语句：

pyinstaller -F py文件路径

-F表示只生成一个扩展名为.exe的可执行文件。执行后在倒数几行会看到生成的exe文件路径。

6. 实验感悟

1. 这个实验的难点主要有两个：存储类型、排序。

1.1 存储类型
要明确：

1. 字典列表是可以直接逐元素的写入到文本文件中的（会自动换行）；
2. 从文本文件中读取到的一切都是字符串列表，每个元素都代表一行；
3. 处理数据的过程中都采用字典列表的方式，于是要想将字符串列表转换成字典列表，就需要逐元素的使用eval()函数。

1.2 排序
所有功能中最难实现的是排序功能，但是本项目中直接使用列表的.sort()排序方法，里面有专门针对字典列表的处理情况(使用了隐式函数)：

stu_dir_lst.sort(key=lambda x:x['键名称'], reverse=True)

2. 还有两点值得注意的问题：规范用户输入、理清逻辑框架。

2.1 规范用户输入
要想让用户输入几个有限的字符串，其实只要用一个while循环就可以轻松解决，学会了就可以一直用一个逻辑模板。比如下面代码示例：

# 询问用户是否继续
con_judge = input('请输入是否继续？y/n ')
while con_judge!='y' and con_judge!='Y' and con_judge!='n' and con_judge!='N':
   con_judge = input('输入错误！请输入是否继续？y/n ')
# 请用户输入整数/浮点数
while True:
   try:
       height = float(input('请输入您的身高(cm)：'))
   except:
       print('输入有误！', end='')
   else:
       break

2.2 逻辑框架

感触比较深的一点是关于“总成绩”的键值对，后面有些模块会自动计算并保存到文件中，但是有些函数则不关心这个键值对。这主要是由于在一开始没有规划的太明白，好在最后配合起来（在用户端）也没啥问题。

所以最好是能在一开始搭建好基本模块框架后，就想好该使用什么函数完成各个模块，这样各部分数据在处理的过程中会更加丝滑。这种“写着写着功能就实现了”的思想不可取。（但是对我这种新手程序员来说，有时明知不对，那也得摁做）

最后，整个项目的源代码及可执行文件可以参考我的github仓库 Student-Info-Manager。