今天给大家分享一个单链表的简单应用:在命令行,实现简易版成绩管理系统。
这次的简易版成绩管理系统,主要有六大功能:增加学生信息
删除学生信息
修改学生信息
查找学生信息
显示学生信息
按 ID 排序
实现效果如下:
保存与读取信息
首先判断当前路径下,是否存在database.txt这个文件。如果不存在的话,就新建一个。如果存在的话,就按行读取数据。其中,eval函数将读取的字符床解析为字典。然后,将学生信息存储在单链表中。try: withopen('database.txt','r')asf: fordata inf.readlines(): SCS.append(eval(data))except: withopen('database.txt','w')asf: pass
接着,如果用户选择退出程序的话,就遍历学生信息,并且以字符串的形式按行存储学生信息。elif item ==0: with open('database.txt','w')asf: self.point =self.head whileself.point.next: self.point =self.point.next f.writelines('{}\n'.format(self.point.data))exit()
增加学生信息
由于本次实现的成绩管理系统比较简易,我们只对学生 id 和 成绩进行限制。
其一,我们要确保学生 id 不能重复。当我们希望向链表中添加数据时,首先要迭代整个链表,判断要添加元素的 id 是否已经在链表中存在。defunique_id(self, std_id):self.point =self.headwhileself.point.next: self.point =self.point.next ifself.point.data['id'] ==std_id: returnFalsereturnTrue
其二,我们要确保学生成绩在 0 ~ 100 分之间。当用户完成输入时,需要判断是否要保存数据,如果否,那么就不进行插入数据操作。为了降低用户误输入造成的影响,我们设定四种用户可能输入的字符:[‘y’, ‘yes’, ‘Y’, ‘Yes’]。
最后&#xff0c;我们以字典的形式插入学生信息。# 增加信息def add_info(self): # id 不能重复 # 成绩不能超出范围 name &#61;input(&#39;姓名&#xff1a;&#39;) std_id &#61;input(&#39;学生id&#xff1a;&#39;)whilenot self.unique_id(std_id&#61;std_id): print(&#39;id重复&#39;) std_id &#61;input(&#39;学生id&#xff1a;&#39;) grade &#61;input(&#39;学生成绩&#xff1a;&#39;)ifeval(grade) <0oreval(grade) >100: print(&#39;超出范围&#39;) grade &#61;input(&#39;学生成绩&#xff1a;&#39;)print(name, std_id, grade)print(&#39;请确认无误后保存&#39;) choice &#61;input(&#39;y/n&#39;)items&#61; [&#39;y&#39;,&#39;yes&#39;,&#39;Y&#39;,&#39;Yes&#39;]ifchoice in items: data &#61; {&#39;id&#39;: std_id,&#39;name&#39;: name,&#39;grade&#39;: grade} self.append(data)
删除学生信息
删除学生信息的方法&#xff0c;与上一节我们提到的单链表的删除操作相类似。最大的不同之处&#xff0c;我们不再比较整个的 data 域。而是取出 data 关键字 id 所对应的值&#xff0c;将其与用户输入的 id 相比较。defdel_info(self, find): print(&#39;请确认无误后保存&#39;) choice &#61; input(&#39;y/n&#39;) items &#61; [&#39;y&#39;,&#39;yes&#39;,&#39;Y&#39;,&#39;Yes&#39;]ifchoiceinitems: ifnotself.head.next: print(&#39;链表为空&#39;) returnNone self.point &#61;self.head whileself.point.next.data[&#39;id&#39;] !&#61;find: self.point &#61;self.point.next pointer &#61;self.point.next self.point.next&#61;self.point.next.next del pointer
修改学生数据
由于姓名之类的信息有可能会重复&#xff0c;而我们已经确保学生 id 的唯一性。所以进行修改操作时&#xff0c;我们以学生 id 为搜索项。如果找到了该学生 id&#xff0c;我们就直接更改其对应的姓名与成绩等信息。defmodify_info(self): find &#61; input(&#39;输入需要修改的学生的id&#xff1a;&#39;)ifnotself.head.next: print(&#39;链表为空&#39;) returnNoneself.point &#61;self.headwhilestr(self.point.next.data[&#39;id&#39;]) !&#61;find: self.point &#61;self.point.next ifself.point.nextisNone: print(&#39;没有找到该元素&#39;) returnNone name &#61; input(&#39;姓名&#xff1a;&#39;) grade &#61; input(&#39;学生成绩&#xff1a;&#39;)self.point.next.data[&#39;name&#39;] &#61; nameself.point.next.data[&#39;grade&#39;] &#61; grade
查找学生信息
查找学生信息&#xff0c;与修改学生信息的区别在于&#xff1a;找到对应的学生 id 之后&#xff0c;就直接打印 id 所对应的学生信息。defsearch_info(self): find &#61; input(&#39;输入需要查找的学生的id&#xff1a;&#39;)ifnotself.head.next: print(&#39;链表为空&#39;) returnNoneself.point &#61;self.headwhilestr(self.point.next.data[&#39;id&#39;]) !&#61;find: self.point &#61;self.point.next ifself.point.nextisNone: print(&#39;没有找到该元素&#39;) returnNone data &#61;self.point.next.data print(&#39;ID 姓名 成绩&#39;) print(&#39;{} {} {}&#39;.format(data[&#39;id&#39;], data[&#39;name&#39;], data[&#39;grade&#39;]))
显示学生信息
该方法就是一边迭代链表&#xff0c;一边打印节点对应的学生信息&#xff0c;和上节的单链表的打印操作差不多。# 显示信息defdisplay_info(self):self.point &#61;self.head print(&#39;ID 姓名 成绩&#39;)whileself.point.next: self.point &#61;self.point.next data &#61;self.point.data print(&#39;{} {} {}&#39;.format(data[&#39;id&#39;], data[&#39;name&#39;], data[&#39;grade&#39;])) print(&#39;&#39;)
排序
最后&#xff0c;我们要实现排序操作。
首先&#xff0c;要实现链表版的冒泡排序。冒泡排序(顺序形式)&#xff0c;从左向右&#xff0c;两两比较&#xff0c;如果左边元素大于右边&#xff0c;就交换两个元素的位置。其中&#xff0c;每一轮排序&#xff0c;序列中最大的元素浮动到最右面。也就是说&#xff0c;每一轮排序&#xff0c;至少确保有一个元素在正确的位置。这样接下来的循环&#xff0c;就不需要考虑已经排好序的元素了&#xff0c;每次内层循环次数都会减一。其中&#xff0c;如果有一轮循环之后&#xff0c;次序并没有交换&#xff0c;这时我们就可以停止循环&#xff0c;得到我们想要的有序链表了。defsort(self, item): length &#61;self.get_size() i, j &#61;0,0 flag &#61;1whilei int(self.point.next.data[item]): # self.point.data, self.point.next.data &#61; # self.point.next.data, self.point.data temp &#61;self.point.data self.point.data &#61;self.point.next.data self.point.next.data &#61; temp self.point &#61;self.point.next j &#43;&#61;1 flag &#61;0 ifflag: break i &#43;&#61;1 j &#61;0
对于学生信息&#xff0c;我们可以通过成绩与学号这两个关键字进行排序。用户除了可以选择按成绩还是按学号排序&#xff0c;还可以选择顺序还是逆序排序。如果用户选择逆序的话&#xff0c;只要通过 reverse 方法&#xff0c;我们就可以创建一个新的 SCS 对象&#xff0c;其中新对象的数据顺序与原对象的数据顺序完全相反。该方法&#xff0c;也是基于单链表 reverse 操作的改进。最后排好序&#xff0c;我们只需完整显示数据即可。defrank_info(self): choice &#61; input(&#39;1.成绩排序 2.学号排序&#xff1a;&#39;) order &#61; input(&#39;1.升序 2.降序&#xff1a;&#39;)ifchoice &#61;&#61;&#39;1&#39;: item &#61;&#39;grade&#39; elif choice &#61;&#61;&#39;2&#39;: item &#61;&#39;id&#39;else: returnNoneself.sort(item&#61;item)iforder &#61;&#61;&#39;2&#39;: temp &#61;self.reverse() temp.display_info() returnNoneself.display_info()defreverse(self): local_list &#61; StudentControlSystem()self.point &#61;self.head count &#61;0whileself.point.next: count &#43;&#61;1 self.point &#61;self.point.next data &#61;self.point.data local_list.insert_after_head(data)returnlocal_list