【Python基础-第16章-学生信息管理系统】
第16章_学生信息管理系统
内容概述：
1、需求分析
2、系统设计
3、系统开发必备
4、主函数设计
5、学生信息维护模块设计
6、查询/统计模块设计
7、排序模块设计
8、项目打包
一、需求分析
- 学生管理系统应具备的功能
- 添加学生及成绩信息
- 将学生信息保存到文件中
- 修改和删除学生信息
- 查询学生信息
- 根据学生成绩进行排序
- 统计学生的总分
二、系统设计
1、系统功能结构
- 学生信息管理系统的7大模块
- 录入学生信息模块
- 查找学生信息模块
- 删除学生信息模块
- 修改学生信息模块
- 学生成绩排名模块
- 统计学生总人数模块
- 显示全部学生信息模块
2、系统业务流程
三、系统开发必备
1、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
2、项目目录结构
- studentsys 项目文件夹
- students.txt 保持学生信息的文件（由系统自动创建）
- stusystem.py 实现具体功能的Python文件
四、主函数设计
1、系统主界面运行效果图
- 主界面实现代码
2、主函数的业务流程
3、实现主函数
- 功能与函数框架设计
- 主函数与主要编码框架代码
五、学生信息维护模块设计
1、录入学生信息
- 实现录入学生信息功能
- 从控制台录入学生信息，并且把它们保存到磁盘文件中
- 从控制台录入学生信息，并且把它们保存到磁盘文件中
- 业务流程
-
具体实现
- save()函数，用于将学生信息保存到文件
- insert()函数，用于录入学生信息
- 详细代码
注意：要实现多次启动关闭.py程序，保存的数据能累积下来，需要使用’a’（追加模式），‘w’（只写模式）会造成数据的覆盖
2、删除学生信息功能
-
实现删除学生系信息功能
- 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
-
业务流程
- 细节理解：d{}字典的运行原理
- 重点理解：重新写入文件的原理
#删除学生信息
def delete():
while True:
student_id=input('请输入要删除的学生的ID：')
if student_id!='':
#文件存在的情况下：读取内容
if os.path.exists(filename):
with open(filename,'r',encoding='utf-8') as file:
# 自动创建student_old列表，将读取的数据写入，列表元素为字典（每个元素对应一个学生的信息）
student_old=file.readlines()
#文件不存在的情况下：创建列表并设为空
else:
student_old=[]
flag=False #标记是否删除 #默认为False
if student_old: #列表作为对象都有布尔值，空列表的布尔值为False
with open(filename,'w',encoding='utf-8') as wfile:
d={}
for item in student_old:
d=dict(eval(item))
if d['id']!=student_id:
wfile.write(str(d)+'\n')
else:
flag=True
if flag:
print(f'id为{student_id}的学生信息已被删除')
else:
print(f'没有找到ID为{student_id}的学生信息')
else:
print('无学生信息')
break
show() #删除之后要重新现实所有学生信息
answer=input('是否继续删除？y/n\n')
if answer=='y':
continue
else:
break
3、修改学生信息功能
- 实现修改学生信息功能
- 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
- 业务流程
- 具体实现
- 编写主函数中调用的修改学生信息的函数modify()
- 调用了show()函数显示学生信息，该函数的功能将在后面完成
- 重点理解：通过表达式的值确定是修改还是保留未修改的数据
def modify():
show()
if os.path.exists(filename):
with open(filename,'r',encoding='utf-8') as rfile:
student_old=rfile.readlines()
else:
return
student_id=input('请输入要修改的学员的ID：') #此后可自主加入判断该ID是否存在的语句
with open(filename,'w',encoding='utf-8') as wfile:
for item in student_old:
d=dict(eval(item))
if d['id']==student_id: #是否为要修改的学生
print('找到学生信息，可以修改它的相关信息了！')
while True:
try:
d['name']=input('请输入姓名：')
d['english']=input('请输入英语成绩：')
d['python']=input('请输入Python成绩：')
d['java']=input('请输入Java成绩：')
except:
print('您的输入有误，请重新输入！！！')
else:
break
wfile.write(str(d)+'\n') #将修改的信息写入文件
print('修改成功！！！')
else:
wfile.write(str(d)+'\n') #将未修改的信息写入文件
answer=input('是否继续修改其他学生信息？y/n\n')
if answer=='y':
modify() #不需要在开头写while True实现循环，而只要自己调用自己即可
六、查询/统计模块设计
1、查找学生信息功能
- 实现查询学生信息功能
- 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
- 业务流程
- 具体实现
- 编写主函数中调用的查找学生信息的函数search()
- 定义显示查询结果的函数show_student(query_student)
- 疑难
按老师的代码输入后，会有以下报错（记录中数据情况相同，查询结果不同）：
#运行存在疑问的代码：查询学生信息
def search():
student_query=[]
while True:
id=''
name=''
if os.path.exists(filename):
mode=input('按ID查找请输入1，按姓名查找请输入2：')
if mode=='1':
id=input('请输入学生ID')
elif mode=='2':
name=input('请输入学生姓名：')
else:
print('您的输入有误，请重新输入')
search()
# continue
with open(filename,'r',encoding='utf-8') as rfile:
student=rfile.readlines()
for item in student:
d=dict(eval(item))
if id!='':
if d['id']==id:
student_query.append(d)
elif name!='':
if d['name']==name:
student_query.append(d)
#显示查询结果
show_student(student_query)
#清空列表（防止列表中有数据）
student_query.clear()
answer=input('是否要继续查询？y/n\n')
if answer=='y':
continue
else:
break
else:
print('暂未保存学生信息')
return
def show_student(lst): #显示查询结果
if len(lst)==0:
print('没有查询到学生信息，无数据显示！！！')
return
#定义标题显示格式
format_title='{:^6}\t{:^12}\t{:^8}{:^10}\t{:^10}\t{:^8}'
print(format_title.format('ID','姓名','英语成绩','Python成绩','Java成绩','总成绩'))
#定义内容的显示格式
format_data='{:^6}\t{:^12}\t{:^8}{:^10}\t{:^10}\t{:^8}'
for item in lst:
print(format_data.format(item.get('id'),
item.get('name'),
item.get('english'),
item.get('python'),
item.get('java'),
int(item.get('english'))+int(item.get('python')+int(item.get('java')))))
- 疑难解决
见【六、3、显示所有学生信息功能】中疑难的解决
2、统计学生总人数功能
-
实现统计学生总人数功能
- 统计学生信息文件中保存的学生信息个数
- 统计学生信息文件中保存的学生信息个数
-
业务流程
-
具体实现
- 编写主函数中调用的统计学生总人数的函数total()
- 编写主函数中调用的统计学生总人数的函数total()
3、显示所有学生信息功能
-
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
- 疑难报错
#疑难报错对应代码1：显示有学生信息
def total():
if os.path.exists(filename): #判断文件是否存在
with open(filename,'r',encoding='utf-8') as rfile:#打开文件
students= rfile.readlines() #读取全部内容
if students:
print(f'一共有{len(students)}名学生')
else:
print('还没有录入学生信息')
else:
print('暂未保存数据信息......')
#疑难报错对应代码2：显示查询结果
def show_student(lst):
if len(lst)==0:
print('没有查询到学生信息，无数据显示！！！')
return
#定义标题显示格式
format_title='{:^6}\t{:^12}\t{:^8}{:^10}\t{:^10}\t{:^8}'
print(format_title.format('ID','姓名','英语成绩','Python成绩','Java成绩','总成绩'))
#定义内容的显示格式
format_data='{:^6}\t{:^12}\t{:^8}{:^12}\t{:^10}\t{:^8}'
for item in lst:
print(format_data.format(item.get('id'),
item.get('name'),
item.get('english'),
item.get('python'),
item.get('java'),
int(item.get('english'))+int(item.get('python')+int(item.get('java')))))
-
错误源查明（modify函数中）
-
更正后代码
七、排序模块设计
- 实现按学生成绩排序功能
- 主要对学生信息按英语成绩、Python成绩、Java成绩、总成绩进行升序或降序排序
- 业务流程
- 重点难点
#排序函数
def sort():
show()
if os.path.exists(filename):
with open(filename,'r',encoding='utf-8') as rfile:
student_list=rfile.readlines()
student_new=[]
for item in student_list:
d=dict(eval(item))
student_new.append(d)
else:
return
asc_or_desc=input('请选择（0.升序 1.降序）：')
if asc_or_desc=='0':
asc_or_desc_bool=False
elif asc_or_desc=='1':
asc_or_desc_bool=True
else:
print('您的输入有误，请重新输入')
sort()
mode=input('请选择排序方式（1.按英语成绩排序 2.按Python成绩排序 3.按Java成绩排序 0.按总成绩排序：）')
if mode=='1':
#x是一个参数，这个参数是字典；根据键获取值，再进行结果转换
student_new.sort(key=lambda x: int(x['english']),reverse=asc_or_desc_bool)
elif mode=='2':
student_new.sort(key=lambda x: int(x['python']),reverse=asc_or_desc_bool)
elif mode=='3':
student_new.sort(key=lambda x: int(x['java']), reverse=asc_or_desc_bool)
elif mode=='0':
student_new.sort(key=lambda x: int(x['english'])+int(x['python'])+ int(x['java']), reverse=asc_or_desc_bool)
else:
print('您的输入有误，请重新输入！！！')
sort()
show_student(student_new)
八、项目打包
-
安装第三方付模块
-
再现安装方式
pip install PyInstaller
-
- 执行打包操作
- 打包成功后文件存放位置
- 其中student.txt是从之前的文件夹中拷贝过来，以便继续使用原来的数据
