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师弟: “经过几轮优化之后#xff0c;我的学生成绩管理系统#xff0c;感觉已经非常不错了#xff0c;是我学习以来做的最好的系统了。没想到#xff0c;还是被嘲笑了。” 我#xff1a;“怎么被嘲笑了#xff1f;” 师弟#xff1a;“程夏她说: 你在录入学生的时…前言
师弟: “经过几轮优化之后我的学生成绩管理系统感觉已经非常不错了是我学习以来做的最好的系统了。没想到还是被嘲笑了。” 我“怎么被嘲笑了” 师弟“程夏她说: 你在录入学生的时候id是增序录入的在查询的时候就不能高效一点查询不去遍历整个数据” 我“确定这个女生不是我们计算机系的” 师弟“的确不是我们计算机系的呢。” 我“那人家学习的速度和你相比像是龟兔赛跑呀。” 看师弟有点难受我“干嘛这么惆怅谁笑的开心还不一定呢。在讲二分查找之前讲个故事吧。”
龟兔赛跑
乌龟小龟情不自禁的喜欢上了兔子小兔然后就展开自己快速的步伐去追小兔可是小兔的速度太快了小龟怎么也追不上小龟爬啊爬爬啊爬历经了千山万水日升日落春去秋来小兔的影子都没有看到。 这一天黄昏时分小龟累了停留了一下脚步。这个时候金黄的阳光照射过来绚丽而灿烂小龟沉醉在其中忘记了心中所想感觉身上满满的都是幸福闭上了眼睛尽情的享受着这份快乐。 “你放弃吧。”小龟被一声话语惊醒本来很生气的小龟瞬间变得不生气了替换的更多的是内心的喜悦。因为说话的是小兔自己满心喜欢和期待的小兔啊。 小龟倔强的回道“不我绝不放弃。”但是坚定的说完了以后小龟内心产生了一个疑问。“真的是决不放弃吗我能够追的上吗”疑问很快就被小龟否定了。 “那好吧你那么笨既然想追你就追吧只要你能够追上我的步伐那我就可以考虑和你在一起。”说完以后还没等小龟反应就已经绝尘而去。 看着小兔远去的背影夹杂着激起的灰尘小龟喜中也参含着忧。高兴的是自己有机会不开心的是自己似乎又没有机会。 小龟重新整理了一下背上的行囊上路了。目标很明确追上小兔。 这一年在风吹雨打中过去了。 小龟犹豫了。“我真的能够追上小兔吗就我这种速度就我这么笨拙。或许我根本就不适合。或许我该重新认识一下现实接受现实。” 就在小龟自我否定的时候不知不觉来到了一个寺庙的门口。门口坐着两个和尚。一个和尚胖胖的满脸的赘肉看似很富裕的样子。另一个和尚有点沧桑略显消瘦但是精神饱满。胖和尚惊讶的听着瘦和尚讲述着他去南海的经历。 原来一年前瘦和尚说道自己想去南海看看。胖和尚就笑话他说自己多年前就开始攒钱常常想着买船顺江而下去南海游历一番可是没有实现你这么穷凭什么啊。没想到的是这个瘦和尚竟然从南海游历回来了。胖和尚没有成功瘦和尚竟然成功了。 小龟看着瘦和尚的面庞不知道为什么感觉大受鼓舞向他拜了拜。“天下事有难易乎为之则难者亦易矣不为则易者亦难矣。”小龟轻快的唱着歌就又重新出发了扫去了之前的不快。 又是一年伴随着风雨度过。 看着北归的大雁小龟不知不觉中牵动了归家的情思眼泪不自觉的流落了下来。 “枯藤老树昏鸦小桥流水人家古道西风瘦马夕阳西下断肠人在天涯。”一阵悲怆的诗歌从远处被风吹了过来。小龟沿着声音传来的方向看过去只见一个身形消瘦的长衫游客牵着一匹瘦瘦的马。不知道为什么小龟内心中很是凄凉。竟然不自觉的在这里放声大哭起来很是想念在堂的老龟父母。 父母在不远游。 “归去来兮”小龟擦干了眼泪看着夕阳西下转过了身朝家的方向爬去。 归家的路好长啊小龟没有想到这些年竟然走了这么多的路。 终于到了一条水边一条熟悉的水边小的时候曾经来过的地方。站在水边的高处可以遥遥望见家乡的方向。 不知道为什么前段时间日夜紧赶就是想早点回家这会快要到家了反而有些羞涩。难道这是“近乡情更怯”。想想自己当年为爱而行何尝不是在家乡闹得沸沸扬扬。 小龟长舒了一口气收回了视线又踏上了回家的路程。 归家途中经过一片农田在田边不远处有一个老农手中攥着一个东西在焦急的等待眼神紧紧的盯着田边的一棵树桩。 小龟好奇的走过去问道“大伯你这是在等什么吗”看清了大伯手中的护手后小龟心头不禁一震。因为这是小龟在几年前送给小兔的生日礼物这个护手上面有小兔的名字他一眼就能够认出。为什么小兔的东西会在这儿呢还没等大伯回答小龟继续问道“大伯你这手中的手环是哪买的啊好漂亮啊我也想买一个。” 大伯晃了晃手中的手环回道“你说这个啊不是我买的是几天前的那个兔子的。” 小龟心头一紧“前几天的兔子她怎么了吗” 大伯笑道“她跑的太快一下子撞死在了这棵树桩上了。瞧血迹还在这儿呢。我在这儿继续等待看看还有没有兔子过来那样的话我也就不用种庄稼了。” 小龟不知道为什么有点眩晕终于抑制不住伤心放声大哭了起来。伤心不止眼泪顺着眼角就流了出来。 大伯看着大哭的乌龟感觉默名其妙转身就走了嘀咕道“今天看样子是没有什么收获了还是回去吧。” 大伯离开以后小龟哭的更加伤心了泪眼模糊中似乎看见了小兔的影子他不顾一切的冲了上去一把抱住了她哭喊着说道“小兔你为什么为什么为什么这么早就离开了。” “小龟你这是干什么”小兔说道心中说不出的开心。 小龟听到了这话还没有反应过来擦了擦眼泪。看了看眼前的小兔不敢相信自己的眼睛。 “你还活着”小龟兴奋的叫道。 “我当然还活着了不然你以为呢”小兔说道。“那滩血迹是偷我护手的兔子的。走吧我们回家。回去给你讲这个故事。” “回家”小龟疑惑地说道。 “不是说了嘛只要你追上我我就和你在一起。你怎么还是这么笨”小兔说道。 小龟和小兔幸福的回家了。
二分查找
二分查找是一种在有序数组中查找特定元素的算法其基本思想是将待查找区间分为两部分每一步比较待查找元素与区间中间元素的大小从而将搜索范围缩小到一半又被称为折半查找。
/*** arr: 有序数组* l: 待查找区间左端点* r: 待查找区间右端点* x: 需要查找的元素*/
int binary_search(int *arr, int l, int r, int x) {while (l r) {// 计算中间位置int m l (r - l) / 2; // 防止(lr)直接相加导致的溢出// 检查x是否存在于中间位置if (arr[m] x)return m;// 若x大则忽略左半部分if (arr[m] x) {l m 1;} else {// 若x小则忽略右半部分r m - 1;}// 若未找到元素返回-1return -1;
}完整代码实现如下
#include stdio.h
#include stdlib.h
#include string.h
#include unistd.h // for access() function#define MAX_STUDENTS 100
#define MAX_NAME_LEN 50
#define STUDENT_SYSTEM student_system
#define TRUE 1
#define FALSE 0typedef struct {int id; // 学号char name[MAX_NAME_LEN]; // 姓名float score; // 成绩
} Student;int student_count 0; // 学生数量Student *students; // 学生数组指针
int g_max_student MAX_STUDENTS;Student *stu_sys_init(int num)
{Student *stu_sys;stu_sys malloc(num * sizeof(Student));if (stu_sys NULL) {printf(student system malloc failed!\n);}return stu_sys;
}int write_student_info(Student *s)
{FILE *fp fopen(STUDENT_SYSTEM, a);if (fp NULL) {printf(fopen student_system failed!\n);return 1;}fprintf(fp, %-4d %-10s %-.2f\n, s-id, s-name, s-score);fclose(fp);return 0;
}int check_if_student_exsit(int id)
{int i;for(i 0; i student_count; i) {if(students[i].id id) {return 1;}}return 0;
}void update_student_info(Student s, int need_write)
{Student *stu_reinit;int old_max_student;int i;if(student_count g_max_student) {old_max_student g_max_student;g_max_student g_max_student 1;stu_reinit stu_sys_init(g_max_student);if (stu_reinit NULL) {printf(Database is full!\n);return;}memcpy(stu_reinit, students, old_max_student * sizeof(Student));free(students);students stu_reinit;}if (!check_if_student_exsit(s.id)) {students[student_count] s;if (need_write) {printf(Student added successfully, all student: %d!\n, student_count);write_student_info(s);}} else {printf(student has in db, do nothing!\n);}
}void add_student()
{Student s;printf(Enter student ID: );scanf(%d, s.id);printf(Enter student name: );scanf(%s, s.name);s.score 0.0; // 初始成绩设置为0update_student_info(s, TRUE);
}void print_title()
{printf(%-4s %-10s %-5s\n, ID, Name, Score);
}void display_all_students()
{int i;printf(-------- All students info --------\n);if (student_count 0) {printf(No students!\n);} else {print_title();for(i 0; i student_count; i) {printf(%-4d %-10s %-.2f\n, students[i].id, students[i].name, students[i].score);}}printf(-------- End -----------\n);
}/*** * arr: 有序数组* * l: 待查找区间左端点* * r: 待查找区间右端点* * x: 需要查找的元素* */
int binary_search(Student *s, int l, int r, int target)
{int m;while (l r) {// 计算中间位置m l (r - l) / 2; // 防止(lr)直接相加导致的溢出// 检查x是否存在于中间位置if (s[m].id target)return m;// 若x大则忽略左半部分if (s[m].id target) {l m 1;} else {// 若x小则忽略右半部分r m - 1;}}// 若未找到元素返回-1return -1;
}void find_student_by_id()
{int id, i, ret;printf(Enter student ID to search: );scanf(%d, id);ret binary_search(students, 0, student_count, id);if (ret ! -1) {print_title();printf(%-4d %-10s %-.2f\n, students[ret].id, students[ret].name, students[ret].score);return;}printf(Student with ID %d not found!\n, id);
}void find_student_by_name()
{int i, is_find 0;char name[MAX_NAME_LEN];printf(Enter student name to search: );scanf(%s, name);for(i 0; i student_count; i) {if(strcmp(students[i].name, name) 0) {print_title();printf(%-4d %-10s %-.2f\n, students[i].id, students[i].name, students[i].score);is_find 1;}}if (is_find 0) {printf(Student with name %s not found!\n, name);}
}void add_score()
{int id, i;float score;printf(Enter student ID: );scanf(%d, id);printf(Enter student score: );scanf(%f, score);for(i 0; i student_count; i) {if(students[i].id id) {students[i].score score;printf(Score added successfully!\n);return;}}printf(Student with ID %d not found!\n, id);
}void display_average_score()
{float total 0.0;int i;for(i 0; i student_count; i) {total students[i].score;}printf(Average score of all students: %.2f\n, total / student_count);
}int init_student_info()
{if(access(STUDENT_SYSTEM, F_OK) ! 0) { // 文件不存在return 0;}FILE *fp fopen(STUDENT_SYSTEM, r);if (fp NULL) {printf(fopen student_system failed!\n);return 1;}#define BUF_SIZE 1024char buf[BUF_SIZE];int i 0;Student s;while(fgets(buf, BUF_SIZE - 1, fp) ! NULL) {sscanf(buf, %d %s %f\n, s.id, s.name, s.score);update_student_info(s, FALSE);}fclose(fp);return 0;}void swap(Student *a, Student *b)
{Student tmp *a;*a *b;*b tmp;
}void bubble_sort_by_score(Student *s, int n)
{int i, j;for (i 0; i n-1; i) {for (j 0; j n-i-1; j) { // 最后 i 个已经排序好了, 遍历未排序的部分if (s[j].score s[j1].score) {// 如果当前元素大于后面的元素交换它们swap(s[j], s[j1]);}}}
}int main()
{int choice;int ret;students stu_sys_init(MAX_STUDENTS);if (students NULL) {printf(student system init failed, exit!\n);return -1;}ret init_student_info();if (ret) {printf(init_student_info failed!\n);return 1;}display_all_students();do {printf(\nStudent Score Management System\n);printf(0. Exit\n);printf(1. Add Student\n);printf(2. Display All Students\n);printf(3. Find Student by ID\n);printf(4. Find Student by Name\n);printf(5. Add Score\n);printf(6. Display Average Score\n);printf(7. Display by Score sort\n);printf(Enter your choice: );scanf(%d, choice);switch(choice) {case 0:printf(Exiting...\n);break;case 1:add_student();break;case 2:display_all_students();break;case 3:find_student_by_id();break;case 4:find_student_by_name();break;case 5:add_score();break;case 6:display_average_score();break;case 7:bubble_sort_by_score(students, student_count);display_all_students();break;default:printf(Invalid choice!\n);}} while(choice ! 0);return 0;
}
