学生运动会系统设计（C++）
学生运动会若干学生（学号、姓名）参加了有若干个项目（项目名称、类别、分值等）的运动会，该系统设计相关类和程序实现学生运动项目的录入和查询功能。
学生运动会系统
1. 系统概述
本系统是一个运动会管理系统，用于管理运动会的项目信息、学生信息以及学生参与项目的情况。系统提供了添加项目、添加学生、学生报名项目、查询学生参与项目情况、查询项目参与者以及展示所有项目信息及参与情况等功能。
2. 系统架构
- 主要包含以下几个类：
-
1.SportsEvent类：
- 作为基类，定义了所有体育相关类的基本接口。包含一个静态成员变量total，用于记录项目总数，以及纯虚函数display()和静态函数gets()。
-
2. Event类：
- 继承自SportsEvent类，用于表示具体的运动会项目。包含项目名称、类别和分值等属性，以及相应的构造函数、析构函数和显示函数。
-
3 Student类：
- 继承自SportsEvent类，用于表示参与运动会的学生。包含学号、姓名和参与的项目列表等属性，以及相应的构造函数、显示函数和报名项目的函数。
-
4. Management类：
- 作为系统的核心管理类，与Student类和Event类构成友元关系，负责管理所有学生和项目的信息，以及处理学生报名项目的业务逻辑。包含学生列表、项目列表和项目与学生的关联映射等属性，以及添加学生、添加项目、学生报名项目、查询学生参与情况、查询项目参与者和展示所有项目信息等功能函数。
3. 数据结构设计
-
1. Student类：
- id: 学生学号
- name: 学生姓名
- events: 学生参与的项目名称列表
-
2. Event类：
- name: 项目名称
- category: 项目类别
- score: 项目分值
-
3. Management类：
- students: 学生指针列表
- events: 项目对象列表
- eventJoin: 项目名称到参与学生指针列表的映射
4 功能模块设计
-
1. 添加项目功能：
- 输入项目名称、类别和分值
- 创建项目对象并添加到项目列表中
- 初始化项目的参与学生列表
-
2. 添加学生功能：
- 输入学生学号和姓名
- 创建学生对象并添加到学生列表中
-
3. 学生报名项目功能：
- 输入学生学号和项目名称
- 检查学生和项目是否存在
- 若存在，将项目添加到学生的参与项目列表中，并将学生添加到项目的参与学生列表中
-
4. 查询学生参与情况功能：
- 输入学生学号
- 查找学生并显示其基本信息
- 显示学生参与的所有项目信息
-
5. 查询项目参与者功能：
- 输入项目名称
- 查找项目并显示其参与者信息
-
6. 展示所有项目信息及参与情况功能：
- 遍历所有项目，显示每个项目的基本信息、参与人数和参与者列表
5. 系统流程
-
1. 初始化阶段：
- 创建管理对象
- 输入项目数量并添加项目
- 输入学生数量并添加学生
- 输入记录数量并处理学生报名项目
-
2. 查询阶段：
- 输入要查询的学生数量并查询学生参与情况
- 输入要查询的项目数量并查询项目参与者
-
3. 展示阶段：
- 显示总项目数
- 展示所有项目信息及参与情况
6. 类设计详细说明
-
1. SportsEvent类：
- 基类，提供统一接口
- 静态成员变量total用于记录项目总数
- 纯虚函数display()要求派生类实现显示功能
- 静态函数gets()用于获取项目总数
-
2. Event类：
- 继承自SportsEvent类
- 构造函数初始化项目信息并增加项目总数
- 拷贝构造函数复制项目信息并增加项目总数
- 析构函数减少项目总数
- 实现display()函数显示项目信息
-
3. Student类：
- 继承自SportsEvent类
- 构造函数初始化学生信息
- 拷贝构造函数复制学生信息
- 实现display()函数显示学生信息
- join()函数用于添加学生参与的项目
-
4. Management类：
- 管理所有学生和项目的信息
- 析构函数释放学生对象的内存
- addStudent()函数添加学生到学生列表
- addEvent()函数添加项目到项目列表并初始化参与学生列表
- joinEvent()函数处理学生报名项目的逻辑
- queryStudent()函数查询学生参与情况
- queryEvent()函数查询项目参与者
- show()函数展示所有项目信息及参与情况
7. 数据流程
-
项目数据通过addEvent()函数添加到events列表中，并在eventJoin映射中初始化对应的学生列表
-
学生数据通过addStudent()函数添加到students列表中
-
学生报名项目时，通过joinEvent()函数更新学生的events列表和eventJoin映射中对应的学生列表
-
查询操作通过遍历students列表、events列表和eventJoin映射来获取相应信息
-
展示操作通过遍历events列表和eventJoin映射来显示所有项目信息及参与情况
8. 系统交互流程
-
用户输入项目信息，系统创建项目对象并存储
-
用户输入学生信息，系统创建学生对象并存储
-
用户输入学生报名项目信息，系统处理报名逻辑
-
用户查询学生参与情况，系统查找并显示相关信息
-
用户查询项目参与者，系统查找并显示相关信息
-
系统展示所有项目信息及参与情况
9. 异常处理
- 在学生报名项目时，若学生或项目不存在，系统会提示错误信息
- 在查询学生参与情况时，若学生不存在，系统会提示错误信息
- 在查询项目参与者时，若项目不存在，系统会提示错误信息
10. 总结
- 代码完成一下要求：
- 设计包含一个以上的类
- 类中包含构造函数、拷贝构造函数
- 类中包含静态成员和静态成员函数
- 类中包含友元
- 继承和派生
- 虚函数和虚基类
- Main函数
- 系统提供了完善的查询和展示功能，具有良好的课扩展性和可维护性。
11. 代码实现
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
// 运动会项目基类（抽象类）
class SportsEvent
{
protected:
static int total; // 静态成员：统计所有项目数量
public:
virtual void display() const = 0; // 纯虚函数，强制派生类实现多态接口
static int gets(){return total;}
};
int SportsEvent::total=0; // 静态成员初始化
// 具体项目类
class Event:public SportsEvent
{
string name; // 项目名称
string category; // 项目类别
int score; // 项目分值
friend class Management; // 友元声明：允许Management访问私有成员
public:
// 构造/拷贝构造时自动增加项目计数
Event(string n,string cat,int sc):name(n),category(cat),score(sc){total++;}
Event(const Event& E):name(E.name),category(E.category),score(E.score){total++;}
~Event(){total--;} // 析构时减少计数
void display()const override {cout<<"项目："<<name<<" 类别："<<category<<" 分值："<<score<<endl;}
};
// 学生参与类
class Student:public SportsEvent
{
protected:
string id; // 学号
string name; // 姓名
vector<string> events; // 参与的项目名称列表
public:
Student(string sid,string n):id(sid),name(n){}
Student(const Student& Students):id(Students.id),name(Students.name){}
void display()const override {cout<<"学号："<<id<<" 姓名："<<name<<endl;}
void join(string eventname) {events.push_back(eventname);} // 记录学生参与的项目
friend class Management; // 友元声明
};
// 运动会管理系统
class Management {
vector<Student*> students; // 学生对象指针集合
vector<Event> events; // 项目对象集合
map<string, vector<Student*>> eventJoin; // 项目名称-参与者映射（高效查询）
public:
~Management() {
for (auto s : students) delete s; // 析构时释放学生对象内存
}
// 添加学生到系统
void addStudent(Student* s) {
students.push_back(s);
}
// 创建新项目
void addEvent(string n, string c, int s) {
events.emplace_back(n, c, s); // 直接构造避免拷贝
eventJoin[n] = vector<Student*>(); // 初始化空参与列表
}
// 学生参加项目（双向关联）
void joinEvent(string studentId, string eventName) {
// Lambda表达式查找学生和项目
auto studentIt = find_if(students.begin(), students.end(),
[&](Student* s) { return s->id == studentId; });
auto eventIt = find_if(events.begin(), events.end(),
[&](const Event& e) { return e.name == eventName; });
if (studentIt != students.end() && eventIt != events.end()) {
(*studentIt)->join(eventName); // 更新学生参与列表
eventJoin[eventName].push_back(*studentIt); // 更新项目参与者
cout << "学生 " << (*studentIt)->name << " 成功参加项目 " << eventName << endl;
} else {
cout << "学生或项目不存在！" << endl;
}
}
// 查询学生参与情况
void queryStudent(string id) {
auto it = find_if(students.begin(), students.end(),
[&](Student* s) { return s->id == id; });
if (it != students.end()) {
(*it)->display();
cout << "参与项目：" << endl;
for (auto& eventName : (*it)->events) {
auto eventIt = find_if(events.begin(), events.end(),
[&](const Event& e) { return e.name == eventName; });
if (eventIt != events.end())
eventIt->display();
else
cout << "-项目" << eventName << "信息缺失" << endl;
}
} else cout << "学生不存在";
}
// 查询项目参与情况
void queryEvent(string evename) {
if (eventJoin.find(evename) != eventJoin.end()) {
cout << "项目" << evename << "的参与者：" << endl;
for (auto student : eventJoin[evename])
student->display();
cout << "总计：" << eventJoin[evename].size() << "人" << endl;
} else cout << "项目不存在！" << endl;
}
// 显示所有项目及参与统计
void show() {
cout << endl << "所有项目信息及参与情况：" << endl;
for (auto& event : events) {
cout << "项目名称: " << event.name << endl;
cout << "参与人数: " << eventJoin[event.name].size() << endl;
if (!eventJoin[event.name].empty()) {
cout << "参与者: ";
for (auto student : eventJoin[event.name])
cout << student->name << " ";
cout << endl;
}
cout << endl;
}
}
};
// 主程序逻辑：数据输入→关系建立→查询→统计
int main()
{
Management m;
int eventCount, studentCount, joinCount;
cout<<"请输入项目数量：";
cin>>eventCount;
for(int i=0;i<eventCount;i++)
{
string name,cate;
int sc;
cout<<endl<<"项目"<<i+1<<"名称："; cin>>name;
cout<<"项目"<<i+1<<"类别："; cin>>cate;
cout<<"项目"<<i+1<<"分值："; cin>>sc;
m.addEvent(name,cate,sc);
}
cout<<endl<<"请输入学生数量：";
cin>>studentCount;
for(int i=0;i<studentCount;i++)
{
string id,name;
cout<<endl<<"学生"<<i+1<<"学号："; cin>>id;
cout<<"学生"<<i+1<<"姓名："; cin>>name;
m.addStudent(new Student(id,name));
}
cout<<endl<<"请输入记录数量：";
cin>>joinCount;
for(int i=0;i<joinCount;i++)
{
string sid,ename;
cout<<endl<<"记录"<<i+1<<"-学号：";cin>>sid;
cout<<"记录"<<i+1<<"-项目：";cin>>ename;
m.joinEvent(sid,ename);
}
int querystu,querye;
cout<<endl<<"请输入要查询的人数："; cin>>querystu;
while(querystu--)
{
string id;
cout<<endl<<"请输入要查询的学号：";cin>>id;m.queryStudent(id);
}
cout<<endl<<"请输入要查询的项目数量："; cin>>querye;
while(querye--)
{
string evename;
cout<<endl<<"请输入要查询的项目名称：";cin>>evename;m.queryEvent(evename);
}
cout<<endl<<"总项目数："<<SportsEvent::gets()<<endl;
m.show();
return 0;
}
浙公网安备 33010602011771号