用python实现学生管理系统

学生管理系统

相信大家学各种语言的时候，练习总是会写各种管理系统吧，管理系统主要有对数据的增删查改操作，原理不难，适合作为练手的小程序

数据的结构

要保存数据就需要数据结构，比如c里面的结构体啊，python里面的列表，字典，还有类都是常用的数据类型
在这里，我使用了链表来作为学生数据的数据结构,
即 Node类 和 Student_LinkList类，来实现链表

数据的持久化

我们在程序中产生的数据是保存在内存中的，程序一旦退出，下次就不能恢复此次的数据了，因此需要把内存种的数据，保存到文件或数据库中，存储起来，这个过程就叫数据的持久化

本程序使用了python标准库pickle提供的序列化方法dump()和load()来实现数据的持久化

配置文件

使用配置文件，可以方便程序中使用不同的子类实现，

本程序使用configparser来对配置文件解析
本程序配置文件名为 Student.ini

#Student.ini文件
[Student]
student = Student_LinkList

[Persistence]
persistence = Persistence_Pickle
file = student.pik

类之间的关系

Student #和学生数据有关的抽象类
±- Student_LinkList
Persistence #和持久化有关的抽象类
±- Persistence_Pickle
MyConfigure #和配置文件读取有关的类
UI #和交互有关的父类
±- Cmd_UI

界面预览

源码

'''
使用单链表实现的学生管理系统
'''
import pickle
import abc
import configparser

class Student(abc.ABC):
 '''
 抽象学生类
 '''
 @abc.abstractmethod
 def add(self):
  '''
  增加学生结点
  '''
  pass

 @abc.abstractmethod
 def ladd(self):
  '''
  从左侧增加学生结点
  '''
  pass

 @abc.abstractmethod
 def delete(self,id_):
  '''
  根据id值来删除一个结点
  '''
  pass

 @abc.abstractmethod
 def delete_name(self,name):
  '''
  根据姓名来删除一个结点
  '''
  pass

 @abc.abstractmethod
 def insert(self,idx,val):
  '''
  插入到指定的位置
  '''
  pass

 @abc.abstractmethod
 def show(self):
  '''
  显示所有的学生结点
  '''
  pass

 @abc.abstractmethod
 def search_id(self):
  '''
  根据id查询节点
  '''
  pass

 @abc.abstractmethod
 def search_name(self):
  '''
  根据name查询节点
  '''

 @abc.abstractmethod
 def modity_id(self):
  '''
  根据id找到节点，然后修改
  '''
  pass

class Node(object):
 '''
 学生链表结点
 '''
 def __init__(self,id_: int,name: str,sex: str,age: int,score: int):
  self.id = id_
  self.name = name
  self.sex = sex
  self.age = age
  self.score = score

  self.next = None

 def modity(self,id_,name,sex,age,score):
  '''
  修改
  '''
  self.id = id_
  self.name = name
  self.sex = sex
  self.age = age
  self.score = score

 def __str__(self):
  '''
  用于显示输出
  '''
  return f"[学生:{self.id:^2}]-->name:{self.name:^10}sex:{self.sex:^10}age:{self.age:^10}score:{self.score:^10}"

class Student_LinkList(Student):
 '''
 学生链表
 '''
 def __init__(self):
  self.head = Node(-1,'head','-1',-1,-1)
  self.length = 0
  self.tail = self.head #尾部结点用于尾插

 def add(self,id_,name,sex,age,score):
  '''
  添加一个学生结点,尾插
  '''
  #print('当前tail的值',self.tail)
  temp = Node(id_,name,sex,age,score)
  self.tail.next = temp
  self.tail = self.tail.next

  self.length += 1
  print('[info]:添加成功')

 def ladd(self,id_,name,sex,age,score):
  '''
  添加一个学生，头插
  '''
  temp = Node(id_,name,sex,age,score)
  temp.next = self.head.next
  self.head.next = temp

  if self.tail == self.head:
   self.tail = temp

  self.length += 1
  print('[info]:添加成功')

 def delete(self,id_):
  '''
  根据id值来删除一个结点,用迭代实现
  '''
  p = self.head
  while p.next != None and p.next.id != id_:
   p = p.next

  if p.next == None:
   print('[error]:找不到id')
   return -1
  else:
   temp = p.next
   p.next = temp.next
   #如果删除的是尾结点，还要移动tail
   if temp.next == None:
    self.tail = p
   del temp
  print('[info]:删除成功')

 def delete_name(self,name):
  '''
  根据姓名来删除一个结点，用递归实现
  '''
  def _func(node: Node,name: str):
   '''
   递归函数
   '''
   #到了尾巴节点了，还没有找到
   if node.next == None:
    print('[info]:找不到name')
    return False
   elif node.next.name == name:
    temp = node.next
    node.next = temp.next
    #如果删除的是尾结点，还要移动tail
    if temp.next == None:
     self.tail = node
    del temp
    print('[info]:删除成功')
    return True
   else:
    return _func(node.next,name)

  t = self.head
  return _func(t,name)

 def insert(self,idx,id_,name,sex,age,score):
  '''
  在指定位置插入数据
  '''
  if idx > self.length or idx == 0:
   print(f'[error]:你输入的索引非法(1-{self.length})')
   return 0
  p,cur = self.head,0
  while p != None and cur < idx-1:
   p = p.next

  if cur < idx-1:
   return -1
  else:
   temp = Node(id_,name,sex,age,score)
   temp.next = p.next
   p.next = temp
   return True
  print('[info]:插入成功')

 def search_id(self,id_):
  '''
  根据id查询节点
  '''
  p = self.head
  while p != None and p.id != id_:
   p = p.next
  if p == None:
   return -1
  else:
   return p

 def search_name(self,name):
  '''
  根据name查询节点
  '''
  p = self.head

  def _func(node: Node,name: str):
   '''
   递归函数
   '''
   if node == None:
    return -1
   elif node.name == name:
    return node
   return _func(node.next,name)

  return _func(p,name)

 def modity_id(self,id0,id_,name,sex,age,score):
  '''
  根据id找到节点，然后修改
  '''
  node = self.search_id(id0)
  if node == -1:
   print('[error]:找不到该id')
   return -1
  else:
   node.modity(id_,name,sex,age,score)

 def show(self):
  '''
  显示所有的学生结点,迭代
  '''
  print(f'\n{"-"*25}以下是系统内数据{"-"*25}')
  temp = []
  p = self.head
  while p != None:
   temp.append(p)
   p = p.next
  return temp

class Student_Array():
 '''
 用数组实现学生数据存储
 '''
 pass

class Student_Queue():
 '''
 用队列实现
 '''
 pass

class Student_Dict():
 '''
 用队列实现
 '''
 pass

class Persistence(abc.ABC):
 '''
 链表数据的持久化
 '''
 @abc.abstractmethod
 def save(self):
  '''
  把对象保存
  '''
  pass

 @abc.abstractmethod
 def load(self):
  '''
  加载对象
  '''
  pass

class Persistence_Pickle(Persistence):
 '''
 使用pickle来序列化
 '''
 def __init__(self,cls: Student,file_):
  self.filename = file_
  self.obj = None
  self.cls = cls

 def save(self):
  with open(self.filename,'wb') as f:
   pickle.dump(self.obj,f)

 def load(self):
  try:
   with open(self.filename,'rb') as f:
    temp = pickle.load(f)
  except:
   temp = globals()[self.cls]()
  print('返回temp:',type(temp))
  self.obj = temp
  return temp

class Persistence_File(Persistence):
 '''
 使用文件来持久化
 '''
 pass

class Persistence_Mysql(Persistence):
 '''
 使用Mysql数据库来持久化
 '''
 pass

class Persistence_Socket(Persistence):
 '''
 使用远程套接字持久化
 '''
 pass

class MyConfigure(object):
 '''
 用来读取配置文件的类
 '''
 def __init__(self):
  self.config = configparser.ConfigParser()

 def save(self):
  '''
  保存配置文件
  '''
  with open('Student.ini','w') as f:
   self.config.write(f)

 def load(self):
  '''
  加载配置文件
  '''
  self.config.read('Student.ini')

 def get_student_class(self):
  '''
  获得Student该使用哪个子类
  '''
  return self.config['Student']['student']

 def get_persistence_class(self):
  '''
  获得持久化，该使用那个类，
  如果是Pickle或文件，还有file作为保存的文件名
  '''
  temp = {}
  temp['persistence'] = self.config['Persistence']['persistence']
  if 'Persistence_Pickle' in temp['persistence']:
   temp['file'] = self.config['Persistence']['file']
  return temp

class UI(object):
 '''
 界面交互
 '''
 def __init__(self):
  self.config = MyConfigure()
  self.config.load()
  s_class = self.config.get_student_class()
  p_class = self.config.get_persistence_class()

  self.persistence = globals()[p_class['persistence']](s_class,p_class['file'])
  self.student = self.persistence.load()
  print('实例化成功:',self.student,self.persistence)

 def save(self):
  '''
  把数据保存
  '''
  self.persistence.save()

 def quit(self):
  '''
  退出:先保存配置，然后退出
  '''
  self.config.save()
  self.save()

 def _show(self):
  '''
  显示所有学生节点
  '''
  return self.student.show()

 def _add(self,direction,*temp):
  '''
  增加学生结点,
  direction 1左添加，2右添加
  '''
  if direction == 1:
   self.student.ladd(*temp)
  elif direction == 2:
   self.student.add(*temp)

 def _delete(self,attribute: int,val: str):
  '''
  删除学生节点
  attribute: 需要根据哪个属性删除，1.id 或 2.name
  '''
  if attribute == 1:
   self.student.delete(val)
  elif attribute == 2:
   self.student.delete_name(val)

 def _insert(self,idx,*temp):
  '''
  把学生节点插入到指定的位置
  '''
  self.student.insert(idx,*temp)

 def _search(self,attribute,val):
  '''
  查询
  '''
  if attribute == 1:
   return self.student.search_id(val)
  elif attribute == 2:
   return self.student.search_name(val)

 def _modity(self,attribute,id_,*temp):
  '''
  修改
  '''
  if attribute == 1:
   self.student.modity_id(id_,*temp)
  elif attribute == 2:
   print('[info]:因为没实现，所以什么也不做')
   pass #根据name修改没有写

class Cmd_UI(UI):
 '''
 命令行的交互界面
 '''
 def __init__(self):
  super(Cmd_UI,self).__init__()

 def get_input_1_2(self,info: str):
  '''
  获得输入，返回1或者2
  info: 描述输入的信息
  '''
  x = None
  while x == None:
   temp = input(info)
   if temp == '1':
    x = 1
   elif temp == '2':
    x = 2
   else:
    print('你只能输入1或者2')
  return x

 def get_input_arg(self):
  '''
  获得用户的输入构造学生节点
  '''
  id_ = input('请输入id')
  name = input('请输入姓名')
  sex = input('请输入性别')
  age = input('请输入年龄')
  score = input('请输入成绩')
  return (id_,name,sex,age,score)

 def delete(self):
  '''
  删除节点
  '''
  info = '你想要根据哪个属性删除节点:1.id 2.name'
  attribute = self.get_input_1_2(info)
  val = input('输入你想要删除的值:')
  self._delete(attribute,val)

 def show(self):
  '''
  显示
  '''
  rel = self._show()
  for i in rel:
   print(i)

 def add(self):
  '''
  增加学生结点
  '''
  info = '你想要插入的位置:1.左边 2.右边'
  direction = self.get_input_1_2(info)
  arg = self.get_input_arg()
  self._add(direction,*arg)

 def insert(self):
  '''
  新学生，插入到指定的位置
  '''
  idx = int(input('输入要插入的位置'))
  temp = self.get_input_arg()
  self._insert(idx,*temp)

 def search(self):
  '''
  查询学生
  '''
  info = '你想要根据哪个属性搜索节点:1.id 2.name'
  attribute = self.get_input_1_2(info)
  val = input('输入你想要查询的值:')

  print(self._search(attribute,val))

 def modity(self):
  '''
  修改学生信息
  '''
  info = '你想要根据哪个属性搜索节点:1.id 2.name'
  attribute = self.get_input_1_2(info)
  val_ = input('输入要查询的值:')
  temp = self.get_input_arg()
  self._modity(attribute,val_,*temp)

 def main(self):
  '''
  主流程
  '''
  info = '''
  *******************
  *kalpa学生管理系统*
  * 0.显示数据 *
  * 1.增加数据 *
  * 2.删除数据 *
  * 3.查询数据 *
  * 4.修改数据 *
  * 5.保存并退出 *
  *******************
  '''
  print(info)
  a = '0'
  while a in ['0','1','2','3','4','5']:
   if a == '0':
    self.show()
   elif a == '1':
    self.add()
   elif a == '2':
    self.delete()
   elif a == '3':
    self.search()
   elif a == '4':
    self.modity()
   elif a == '5':
    self.quit()
    return
   a = input('>>')

if __name__ == "__main__":
 ui = Cmd_UI()
 ui.main()

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