控制台版--学生信息管理系统

要求：1.对100w条学生选课记录进行增删改查

2.不使用标准库里的存储类

3.不使用数据库存储

4.查询时间复杂度为O(logn)

虽然大学的时候做过这类项目，但是每次看到这个项目需求的时候，内心深处总是会产生恐惧和抵触，尤其是这4个要求，让我就更抓狂了。

1.100w条！也就是说程序跑起来都得一会儿，并且我从哪里搞到这100w条测试数据呢

2.不使用标准库里的存储类，也就是说我得自己写存储类，数组啊、二叉树啊、链表啥的，肝疼

3.不使用数据库存储，gg，增删改查就得自己来写了，还得判断数据重复、不合法等等，肝疼

4.查询时间复杂度为O(logn)，那就肯定不能用链表、数组存储了，只能用平衡二叉树

所以动手做项目前，这4点得先想清楚，脑子里有个明确的解决思路，千万别上来就int main，一定一定要先做好大致设计流程：

1.100w条数据，肯定不是一条一条手写，直接代码生成，用C++的文件流进行操作非常方便，

用50个常用汉字随机组成3个字的名字，就能有10w以上个学生姓名；自己写50个课程，每个学生选10门课，这样就有100w条数据了(按照学生ID 学生姓名课程ID 课程名成绩格式来生成，方便到时候以文件流的形式读进内存)，生成代码忘记保存了，不过也不难，花几个小时整一整就行了。

2.不使用标准库里的存储类，我们需要自己写一个存储类，以Key值作为排序依据，将选课记录存储在其中，对其中的数据进行增删改查~~增删改查思路这不就搞定啦！

3.不使用数据库存储，同2，自己设计能够增删改查的平衡二叉树

4.查询时间复杂度为O(logn)，能达到这个时间复杂度的，只有平衡二叉树了，所有我们需要自己写一个树，以Key值作为排序依据，将选课记录存储在其中，对结点进行增删改查~~增删改查思路这不就搞定啦！

总结起来，这其中真正的难点就是平衡二叉树类的设计及其增删改查功能，其他的交给时间就能完成。

平衡二叉树

以下是详细设计要注意的细节

1.总共要设计4课树，分别以学生ID、学生姓名、课程ID、课程名作为key排序，因为查询的时候，要根据这4个条件进行查询

2.键值对方式存储

3.一个学生ID对应一个学生，但是对应多个选课记录，一个树结点存不下，所以在结点后面附加一条链表（其他3棵树同理）

4.每次增加结点或删除结点时，要记得调整高度，进行左旋或右旋

5.删除分两种，结点删除和精准删除，比如删除某个学生ID，就是结点删除，这个学生都不存在了，所以直接把结点给删掉，他的选课记录也就全没了。。。比如删除某个选课记录，就是精准删除，你需要先找到结点，然后从结点往后面的附加链表查，当查到完全匹配的选课记录时，将那个数据给删掉

差不多就是这些，先上平衡二叉树的代码

CBst.h

//二叉树类声明，CMySting.h大家可以忽略，这个是我自己写的变长字符串类，嫌麻烦可以直接用c++库里的string

#pragma once
#include "CMyString.h"
class CBst
{
public:struct List {List():Stu_Choose_Class(), Next_Record(nullptr){}List(CMyString& Stu_Choose_Class):Stu_Choose_Class(Stu_Choose_Class), Next_Record(nullptr){}CMyString Stu_Choose_Class;        //学生ID对应的所有选课记录信息List* Next_Record;};struct Node {Node():m_nHeight(1), Stu_Choose_Class(), Sort_Key(), m_pParent(nullptr), m_pLeft(nullptr), m_pRight(nullptr), Next_Record(nullptr) {}Node(CMyString& Sort_Key, CMyString& Stu_Choose_Class):m_nHeight(1), Stu_Choose_Class(Stu_Choose_Class), Sort_Key(Sort_Key), m_pParent(nullptr), m_pLeft(nullptr), m_pRight(nullptr), Next_Record(nullptr) {}CMyString Stu_Choose_Class;     //学生ID对应的所有选课记录信息CMyString Sort_Key;    //AVL树排序依据Node* m_pParent;  //父节点Node* m_pLeft;     //左孩子Node* m_pRight;        //有孩子List* Next_Record; //一个ID会对应多个选课记录，用链表存储int m_nHeight;      //节点高度};CBst();CBst(CMyString& Stu_ID, CMyString& Stu_Choose_Class);~CBst();void Insert(CMyString& Sort_Key, CMyString& Stu_Choose_Class);  //根据key来插入选课记录void Delete(CMyString& Sort_Key);                             //用Sort_Key删除该学生的所有选课记录void Delete(CMyString& Sort_Key, CMyString& Record1, CMyString& Record2);            //用Sort_Key + Record 删除该学生的某条选课记录void DelLeaf(Node* pNode);                                        //删除叶子节点void DelLSingle(Node* pNode);                                   //删除只有一个左孩子的节点void DelRSingle(Node* pNode);                                 //删除只有一个右孩子的节点void DelDouble(Node* pNode);                                  //删除双亲节点Node* FindNode(CMyString& Sort_Key);                            //用key查询void AdjustHeight(Node* pNode);                                 //调整高度int CalcHeight(Node* pNode);                                  //计算当前节点高度int GetHeight(Node* pNode);                                   //计算当前节点高度void LeftRotate(Node* pNode);                                 //左旋void RightRotate(Node* pNode);                                  //右旋Node* m_pRoot = nullptr;   //根节点
};

CBst.cpp //二叉树成员函数的具体实现

#include "CBst.h"
#include <string>CBst::CBst()
{m_pRoot = nullptr;
}CBst::~CBst()
{
}void CBst::Insert(CMyString& Sort_Key, CMyString& Stu_Choose_Class)
{//判空if (m_pRoot == nullptr) {m_pRoot = new Node(Sort_Key, Stu_Choose_Class);return;}//根据学生ID来判断数据放在左子树还是右子树Node* pNode = m_pRoot;while (pNode != nullptr) {if (strcmp(Sort_Key, pNode->Sort_Key) < 0) { //如果插入数据小，则往左子树插if (pNode->m_pLeft == nullptr) {Node* pNewNode = new Node(Sort_Key, Stu_Choose_Class);pNode->m_pLeft = pNewNode;pNewNode->m_pParent = pNode;AdjustHeight(pNewNode);                    //从新插入节点开始向上调整高度return;}pNode = pNode->m_pLeft;}else if (strcmp(Sort_Key, pNode->Sort_Key) > 0) { //如果插入数据大，则往右子树插if (pNode->m_pRight == nullptr) {Node* pNewNode = new Node(Sort_Key, Stu_Choose_Class);pNode->m_pRight = pNewNode;pNewNode->m_pParent = pNode;AdjustHeight(pNewNode);                  //从新插入节点开始向上调整高度return;}pNode = pNode->m_pRight;}else {if (pNode->Next_Record != nullptr) {List* pList = pNode->Next_Record;while (pList->Next_Record != nullptr) {pList = pList->Next_Record;}List* pNewList = new List(Stu_Choose_Class);pList->Next_Record = pNewList;return;}else {List* pNewList = new List(Stu_Choose_Class);pNode->Next_Record = pNewList;return;}}}}void CBst::Delete(CMyString& Sort_Key)
{Node* pNode = FindNode(Sort_Key);     //先找到要删除的节点if (pNode == nullptr) {return;}//删除左子树最大值if (pNode->m_pLeft == nullptr && pNode->m_pRight == nullptr) {      //叶节点DelLeaf(pNode);return;}if (pNode->m_pLeft != nullptr && pNode->m_pRight == nullptr) {     //左单亲节点DelLSingle(pNode);return;}if (pNode->m_pRight != nullptr && pNode->m_pLeft == nullptr) {        //右单亲节点DelRSingle(pNode);return;}if (pNode->m_pRight != nullptr && pNode->m_pLeft != nullptr) {     //双亲节点DelDouble(pNode);return;}}
//这里设置了两个Record是为了防止课程ID与学生ID重复，导致strstr得出的结果不准
void CBst::Delete(CMyString& Sort_Key, CMyString& Record1, CMyString& Record2)
{Node* pNode = FindNode(Sort_Key);     //先找到要删除的节点if (pNode == nullptr) {return;}if (strstr(pNode->Stu_Choose_Class, Record1) != nullptr && strstr(pNode->Stu_Choose_Class, Record2) != nullptr) {       //情况1：如果删除的记录存储在节点上，将节点记录清空pNode->Stu_Choose_Class = ((std::string)pNode->Stu_Choose_Class + std::string(" 已删除")).c_str();}else {List* New_List = pNode->Next_Record;                       List* New_List_Son = New_List->Next_Record;/*情况2：如果删除的记录存储在节点后面链表头结点上，删掉该链表节点*/if (strstr(New_List->Stu_Choose_Class, Record1) != nullptr && strstr(New_List->Stu_Choose_Class, Record2) != nullptr) {pNode->Next_Record = New_List->Next_Record;delete New_List;}/*情况3：如果删除的记录存储在节点后面链表非头结点上，删掉该链表节点*/else {if (New_List_Son == nullptr) {printf("删除失败，不存在该条选课记录！\n");return;}while (strstr(New_List_Son->Stu_Choose_Class, Record1) == nullptr || strstr(New_List_Son->Stu_Choose_Class, Record2) == nullptr) {New_List = New_List->Next_Record;New_List_Son = New_List_Son->Next_Record;if (New_List_Son == nullptr) {printf("删除失败，不存在该条选课记录！\n");return;}}New_List->Next_Record = New_List_Son->Next_Record;delete New_List_Son;printf("删除成功！\n");}}}void CBst::DelLeaf(Node* pNode)
{//删除叶子Node* pParent = pNode->m_pParent;if (strcmp(pNode->Sort_Key, pParent->Sort_Key) > 0) {pParent->m_pRight = nullptr;}else {pParent->m_pLeft = nullptr;}AdjustHeight(pParent);delete pNode;}void CBst::DelLSingle(Node* pNode)
{//删除左单亲Node* pP = pNode->m_pParent;Node* pL = pNode->m_pLeft;if (strcmp(pNode->Sort_Key, pP->Sort_Key) > 0) {pP->m_pRight = pL;}else {pP->m_pLeft = pL;}pL->m_pParent = pP;AdjustHeight(pL);delete pNode;
}void CBst::DelRSingle(Node* pNode)
{//删除右单亲Node* pP = pNode->m_pParent;Node* pR = pNode->m_pRight;if (strcmp(pNode->Sort_Key, pP->Sort_Key) < 0) {pP->m_pLeft = pR;}else {pP->m_pRight = pR;}pR->m_pParent = pP;AdjustHeight(pR);delete pNode;}void CBst::DelDouble(Node* pNode)
{//删除双亲节点//左子树查找最大值Node* pLeftMax = pNode->m_pLeft;while (pLeftMax->m_pRight != nullptr) {pLeftMax = pLeftMax->m_pRight;}//交换char New_Sort_Key[100];char New_Stu_Choose_Class[100];strcpy_s(New_Sort_Key, 100, pLeftMax->Sort_Key);strcpy_s(New_Stu_Choose_Class, 100, pLeftMax->Stu_Choose_Class);pNode->Sort_Key = New_Sort_Key;pNode->Stu_Choose_Class = New_Stu_Choose_Class;pNode->Next_Record = pLeftMax->Next_Record;//删除左子树最大值if (pLeftMax->m_pLeft == nullptr && pLeftMax->m_pRight == nullptr) {       //叶节点DelLeaf(pLeftMax);}if (pLeftMax->m_pLeft != nullptr && pLeftMax->m_pRight == nullptr) {       //左单亲节点DelLSingle(pLeftMax);}
}CBst::Node* CBst::FindNode(CMyString& Sort_Key)
{//根据Sort_Key来判断数据放在左子树还是右子树Node* pNode = m_pRoot;while (pNode != nullptr) {if (strcmp(Sort_Key, pNode->Sort_Key) < 0) {    //如果数据小，则往左子树找pNode = pNode->m_pLeft;}else if (strcmp(Sort_Key, pNode->Sort_Key) > 0) {    //如果数据大，则往右子树找pNode = pNode->m_pRight;}else {    //相等说明找到了return pNode;}}return nullptr;
}void CBst::AdjustHeight(Node* pNode)
{Node* pParent = pNode->m_pParent;while (pParent != nullptr) {pParent->m_nHeight = CalcHeight(pParent);//判断此节点是否平衡if (GetHeight(pParent->m_pRight) - GetHeight(pParent->m_pLeft) > 1) {Node* p500 = pParent;Node* p900 = p500->m_pRight;if (GetHeight(p900->m_pLeft) > GetHeight(p900->m_pRight)) {//右左RightRotate(p900);LeftRotate(p500);return;}else {//右右LeftRotate(p500);return;}}else if (GetHeight(pParent->m_pLeft) - GetHeight(pParent->m_pRight) > 1) {Node* p60 = pParent;Node* p20 = pParent->m_pLeft;if (GetHeight(p20->m_pLeft) > GetHeight(p20->m_pRight)) {RightRotate(p60);      //左左return;}else {//左右LeftRotate(p20);RightRotate(p60);return;}}pParent = pParent->m_pParent;}
}int CBst::CalcHeight(Node* pNode)
{int nLeftHeight = (pNode->m_pLeft == nullptr ? 0 : pNode->m_pLeft->m_nHeight);int nRightHeight = (pNode->m_pRight == nullptr ? 0 : pNode->m_pRight->m_nHeight);return (nLeftHeight >= nRightHeight ? nLeftHeight + 1 : nRightHeight + 1);
}int CBst::GetHeight(Node* pNode)
{return pNode == nullptr ? 0 : pNode->m_nHeight;
}void CBst::LeftRotate(Node* pNode)
{Node* pP = pNode->m_pParent;Node* pR = pNode->m_pRight;Node* pRL = pR->m_pLeft;pNode->m_pParent = pR;pNode->m_pRight = pRL;pR->m_pParent = pP;pR->m_pLeft = pNode;if (pRL != nullptr) {pRL->m_pParent = pNode;}if (pP == nullptr) {//根节点，提上来的节点作为新的根节点m_pRoot = pR;}else {if (pP->m_pLeft == pNode) {pP->m_pLeft = pR;}else {pP->m_pRight = pR;}}pNode->m_nHeight = CalcHeight(pNode);pR->m_nHeight = CalcHeight(pR);
}void CBst::RightRotate(Node* pNode)
{Node* pP = pNode->m_pParent;Node* pL = pNode->m_pLeft;Node* pLR = pL->m_pRight;pL->m_pParent = pP;pL->m_pRight = pNode;pNode->m_pParent = pL;pNode->m_pLeft = pLR;if (pLR != nullptr) {pLR->m_pParent = pNode;}if (pP == nullptr) {//根节点，提上来的节点作为新的根节点m_pRoot = pL;}else {if (pP->m_pLeft == pNode) {pP->m_pLeft = pL;}else {pP->m_pRight = pL;}}pNode->m_nHeight = CalcHeight(pNode);pL->m_nHeight = CalcHeight(pL);
}

将平衡二叉树的功能、存储思路设计好后，后面的代码写起来就顺风顺水了

首先是以文件流的形式，一行一行读取学生选课记录，然后将其存储到4棵平衡二叉树中

//读取文件选课记录，存储到内存的4棵平衡二叉树中
void Read_To_Avl(fstream& fs) {int i = 0;string Stu_ID, Stu_Name, Class_ID, Class_Name, Class_Goal;        //存储选课记录的5个字符串printf("正在存储数据到二叉树中，请稍等......\n");while (fs >> Stu_ID >> Stu_Name >> Class_ID >> Class_Name >> Class_Goal) {CMyString* Sort_Key = new CMyString[4];CMyString* Stu_Choose_Class = new CMyString[2];//每读一行选课记录，将该记录存储在平衡二叉树中Stu_Choose_Class[0] = (Stu_ID + string(" ") + Stu_Name + string(" ") + Class_ID + string(" ")+ Class_Name + string(" ") + Class_Goal).c_str();Stu_Choose_Class[1] = (Stu_ID + string(" ") + Stu_Name + string(" ") + Class_ID + string(" ")+ Class_Name + string(" ") + Class_Goal).c_str();//存到以学生ID排序的AVL树Sort_Key[0] = Stu_ID.c_str();CAvlTree_StuID->Insert(Sort_Key[0], Stu_Choose_Class[0]);//存到以学生姓名排序的AVL树if (i % 10 == 0) {Sort_Key[1] = Stu_Name.c_str();Sort_Key[2] = Stu_ID.c_str();CAvlTree_StuName->Insert(Sort_Key[1], Sort_Key[2]);}//存到以课程ID排序的AVL树Sort_Key[3] = Class_ID.c_str();CAvlTree_ClassID->Insert(Sort_Key[3], Stu_Choose_Class[1]);printf("已存储数据：%d条\n", i);i++;}const char* szClass_Name[50] = { "语文","数学","英语","生物","化学","物理", "体育", "美术", "音乐", "C++","PC汇编", "C语言", "数据结构", "MFC", "JAVA", "arm汇编", "数据库", "军事", "新闻", "渗透测试", "毛概", "近代史","形势与政策", "原子弹", "氢弹", "导弹", "航空航天", "matlab", "英雄联盟", "绝地求生", "守望先锋", "魔兽争霸", "传奇","QQ飞车", "跑跑卡丁车", "内卷", "拍马屁", "创新创业", "吹牛B", "逆向", "格斗", "隐身", "天马流星拳", "开飞机","开坦克", "养猪", "种田", "吃饭", "睡觉", "打豆豆" };const char* szClass_ID[50] = { "0","1","2","3","4","5","6","7","8","9","10","11","12","13","14","15","16","17","18","19","20", "21", "22", "23", "24", "25", "26", "27", "28", "29", "30", "31", "32", "33", "34", "35", "36", "37", "38", "39","40", "41", "42", "43", "44", "45", "46", "47", "48", "49" };//存到以课程名排序的AVL树for (int j = 0; j < 50; j++) {CMyString* Sort_Key = new CMyString;CMyString* ClassID = new CMyString;*Sort_Key = szClass_Name[j];*ClassID = szClass_ID[j];CAvlTree_ClassName->Insert(*Sort_Key, *ClassID);}}

插入

插入分3种：

新增学生（学生ID + 姓名）

需要对CAvlTree_StuID树和CAvlTree_StuName树进行操作

CAvlTree_StuID树：通过学生ID进行排序，新增节点

CAvlTree_StuName树：通过学生姓名进行排序，新增节点

新增课程（课程ID + 课程名）

需要对CAvlTree_ClassID树和CAvlTree_ClassName树进行操作

CAvlTree_ClassID树：通过课程ID进行排序，新增节点

CAvlTree_ClassName树：通过课程名进行排序，新增节点

新增选课记录（学生ID+课程ID+成绩）

需要对CAvlTree_StuID树、CAvlTree_ClassID树进行操作

CAvlTree_StuID树：首先通过学生ID找到相应节点，然后将新的选课记录存储在该节点的附加链表里面

CAvlTree_ClassID树：首先通过课程ID找到相应节点，然后将新的选课记录存储在该节点的附加链表里面

最后，每插入一条3.选课记录，需要将该记录同步更新到txt文件中，直接通过文件流插入到文件末尾即可。

void Start_Insert()
{int nChoose_Input_Insert = 0;while (nChoose_Input_Insert != 4) {                         //只要没返回主菜单，就一直停留在插入界面printf("请选择功能：\n1.新增学生(ID, 名字)\n2.新增课程(ID,名字)\n3.新增选课记录(学生ID, 课程ID, 分数)\n4.返回主菜单\n");scanf_s("%d", &nChoose_Input_Insert);switch (nChoose_Input_Insert) {case 1:{char szStu_ID[100];char szStu_Name[100];CMyString* Sort_Key = new CMyString[2];                //定义可变长字符串CMyString* Stu_ID = new CMyString;CMyString* Stu_Choose_Class = new CMyString;printf("请输入学生ID 学生姓名\n");scanf_s("%s %s", szStu_ID, 100, szStu_Name, 100);//将该学生ID+学生姓名存储在CAvlTree_StuName和CAvlTree_StuID中，因为他没有选课记录，暂时不用存储在别的树中Sort_Key[0] = szStu_Name;*Stu_ID = szStu_ID;CAvlTree_StuName->Insert(Sort_Key[0], *Stu_ID);       //存到CAvlTree_StuName//存到CAvlTree_StuIDstring szStu_Choose_Class;szStu_Choose_Class = (string)szStu_ID + string(" ") + (string)szStu_Name + string(" ") + string("NULL")+ string(" ") + string("NULL") + string(" ") + string("NULL");//确保成功插入，需要拼接一条空选课记录Sort_Key[1] = szStu_ID;*Stu_Choose_Class = szStu_Choose_Class.c_str();CAvlTree_StuID->Insert(Sort_Key[1], *Stu_Choose_Class);printf("插入成功！\n");break;}case 2:{char szClass_ID[100];char szClass_Name[100];CMyString* Sort_Key = new CMyString[2];     //定义可变长字符串CMyString* Class_ID = new CMyString;CMyString* Stu_Choose_Class = new CMyString;printf("请输入课程ID 课程名\n");scanf_s("%s %s", szClass_ID, 100, szClass_Name, 100);//将该课程ID+课程名存储在CAvlTree_ClassName和CAvlTree_ClassID中，因为该课程没人选，暂时不用存储在别的树中Sort_Key[0] = szClass_Name;*Class_ID = szClass_ID;CAvlTree_ClassName->Insert(Sort_Key[0], *Class_ID);string szStu_Choose_Class;szStu_Choose_Class = string("NULL") + string(" ") + string("NULL") + string(" ") + (string)szClass_ID+ string(" ") + (string)szClass_Name + string(" ") + string("NULL");Sort_Key[1] = szClass_ID;*Stu_Choose_Class = szStu_Choose_Class.c_str();CAvlTree_ClassID->Insert(Sort_Key[1], *Stu_Choose_Class);printf("插入成功！\n");break;}case 3:{char szStu_ID[100];char szClass_ID[100];char szGoal[100];CBst::Node* Find_Result = new CBst::Node();CMyString* Sort_Key = new CMyString[2];       //定义可变长字符串CMyString* Stu_Choose_Class = new CMyString[2];//首先根据学生ID找到学生姓名 Buf_Stu_Nameprintf("请输入学生ID 课程ID 成绩\n");scanf_s("%s %s %s", szStu_ID, 100, szClass_ID, 100, szGoal, 100);Sort_Key[0] = szStu_ID;Sort_Key[1] = szClass_ID;Find_Result = CAvlTree_StuID->FindNode(Sort_Key[0]);if (Find_Result == nullptr) {printf("插入失败！不存在该学生!\n");break;}istrstream istr1(Find_Result->Stu_Choose_Class);string Buf_Stu_ID1, Buf_Stu_Name1, Buf_Class_ID1, Buf_Class_Name1, Buf_Other1, Buf_Stu_Choose_Class;istr1 >> Buf_Stu_ID1 >> Buf_Stu_Name1 >> Buf_Other1;//然后根据课程ID找到课程名 Buf_Class_NameFind_Result = CAvlTree_ClassID->FindNode(Sort_Key[1]);if (Find_Result == nullptr) {printf("插入失败！不存在该课程!\n");break;}istrstream istr2(Find_Result->Stu_Choose_Class);string Buf_Stu_ID2, Buf_Stu_Name2, Buf_Class_ID2, Buf_Class_Name2, Buf_Other2;istr2 >> Buf_Stu_ID2 >> Buf_Stu_Name2 >> Buf_Class_ID2 >> Buf_Class_Name2 >> Buf_Other2;//拼接选课记录Buf_Stu_Choose_Class = (string)szStu_ID + string(" ") + Buf_Stu_Name1 + string(" ") + (string)szClass_ID+ string(" ") + Buf_Class_Name2 + string(" ") + (string)szGoal;Stu_Choose_Class[0] = Buf_Stu_Choose_Class.c_str();Stu_Choose_Class[1] = Buf_Stu_Choose_Class.c_str();//将该选课记录存储在CAvlTree_StuID和CAvlTree_ClassID中CAvlTree_StuID->Insert(Sort_Key[0], Stu_Choose_Class[0]);CAvlTree_ClassID->Insert(Sort_Key[1], Stu_Choose_Class[1]);printf("插入成功！\n");//及时更新到文件fstream fs;fs.open("Choose_Class_Record1.txt",ios::app);fs << endl << Buf_Stu_Choose_Class;fs.flush();fs.close();break;}case 4:break;}}}

删除

删除分3种：

1.删除学生（ID）

需要对CAvlTree_StuID树、CAvlTree_StuName树、CAvlTree_ClassID树进行操作

CAvlTree_StuID树：通过学生ID找到对应节点，记录下学生姓名、课程ID，删掉该节点

CAvlTree_StuName树：通过记录的学生姓名找到对应节点，将节点及其附加链表的学生ID进行比对，删掉与学生ID匹配的数据，避免同名问题。

CAvlTree_ClassID树：通过记录的课程ID找到对应节点，如果节点及其附加链表里包含相匹配的学生ID、学生姓名的数据，删掉该数据

2.删除课程（ID）

需要对CAvlTree_StuID树、CAvlTree_ClassID树、CAvlTree_ClassName树进行操作

CAvlTree_ClassID树：通过课程ID找到对应节点，记录下课程名、学生ID，删掉该节点

CAvlTree_ClassName树：通过记录下的课程名找到对应节点，删除该节点（不用考虑课程同名问题）

CAvlTree_StuID树:通过记录下的学生ID找到对应节点，如果节点及其附加链表包含相匹配的课程ID和课程名，删除相应数据

3.删除选课记录（学生ID+课程ID）

需要对CAvlTree_StuID树、CAvlTree_ClassID树进行操作

先从这两棵树中找到学生ID对应的姓名，课程ID对应的课程名，记录下来。

CAvlTree_StuID树：首先通过学生ID找到相应节点，如果节点及其附加链表包含相匹配的课程ID和课程名，删除相应数据

CAvlTree_ClassID树：首先通过课程ID找到相应节点，如果节点及其附加链表里包含相匹配的学生ID、学生姓名的数据，删掉该数据

最后，每删除一条记录，首先要将原txt数据全部拷贝到新的txt文件中（除了要删除的数据），然后再将新的txt文件内容写入原txt文件，达到删除效果。

void Start_Delete(){int nChoose_Input_Delete = 0;while (nChoose_Input_Delete != 4) {                           //只要没返回主菜单，就一直停留在删除界面printf("请选择功能：\n1.删除学生(ID)\n2.删除课程(ID)\n3.删除选课记录(学生ID, 课程ID)\n4.返回主菜单\n");scanf_s("%d", &nChoose_Input_Delete);switch (nChoose_Input_Delete) {case 1:{//删除学生，需要删除CAvlTree_StuID、CAvlTree_StuName、CAvlTree_ClassID三棵树上的相关记录//1.CAvlTree_StuID的删除操作char szStu_ID[100];CBst::Node* Find_Result = new CBst::Node();CMyString* Sort_Key = new CMyString[3];              //定义可变长字符串printf("请输入要删除的学生ID\n");scanf_s("%s", szStu_ID, 100);Sort_Key[0] = szStu_ID;Find_Result = CAvlTree_StuID->FindNode(Sort_Key[0]);if (Find_Result == nullptr) {printf("删除失败！不存在该学生!\n");break;}int nClass_ID = 0;                                  //这里主要是获取学生姓名、课程ID，用来操作删除另外两棵树istrstream istr(Find_Result->Stu_Choose_Class); string Buf_Stu_ID, Buf_Stu_Name, Buf_Class_ID[50], Buf_Class_Name, Buf_Other;istr >> Buf_Stu_ID >> Buf_Stu_Name >> Buf_Class_ID[nClass_ID] >> Buf_Class_Name >> Buf_Other;CBst::List* Next_List = Find_Result->Next_Record;while (Next_List != nullptr) {nClass_ID++;istrstream istr(Next_List->Stu_Choose_Class);istr >> Buf_Other >> Buf_Other >> Buf_Class_ID[nClass_ID] >> Buf_Other;Next_List = Next_List->Next_Record;}CAvlTree_StuID->Delete(Sort_Key[0]);//2.CAvlTree_StuName的删除操作Sort_Key[1] = Buf_Stu_Name.c_str();CAvlTree_StuName->Delete(Sort_Key[1], Sort_Key[0], Sort_Key[0]);    //防止重名//3.CAvlTree_ClassID的删除操作for (int Class_ID_Num = 0; Class_ID_Num <= nClass_ID; Class_ID_Num++) {Sort_Key[2] = Buf_Class_ID[Class_ID_Num].c_str();CAvlTree_ClassID->Delete(Sort_Key[2], Sort_Key[0], Sort_Key[1]);}//将原文件里的所有内容写到tmp文件里（除了要删除的内容），然后再写回原文件fstream fs;fstream fs_tmp;fs.open("Choose_Class_Record1.txt", ios::in);fs_tmp.open("Choose_Class_Record1_tmp.txt", ios::out);string estr;while (getline(fs, estr)){      //得到test.txt中一行的内容if (strstr(estr.c_str(), Buf_Stu_ID.c_str()) != nullptr &&strstr(estr.c_str(), Buf_Stu_Name.c_str()) != nullptr) {continue;}fs_tmp << estr << endl;}fs_tmp.close();fs.close();fstream fs1;fstream fs_tmp1;fs1.open("Choose_Class_Record1.txt", ios::out);fs_tmp1.open("Choose_Class_Record1_tmp.txt", ios::in);while (getline(fs_tmp1, estr)) //将temp.txt的内容写到test.txt{fs1 << estr << endl;}fs1.close();fs_tmp1.close();remove("Choose_Class_Record1_tmp.txt");printf("删除成功！\n");break;}case 2:{//删除课程，需要删除CAvlTree_StuID、CAvlTree_ClassID、CAvlTree_ClassName三棵树上的相关记录//1.CAvlTree_ClassID的删除操作char szClass_ID[100];CBst::Node* Find_Result = new CBst::Node();CMyString* Sort_Key = new CMyString[3];              //定义可变长字符串printf("请输入要删除的课程ID\n");scanf_s("%s", szClass_ID, 100);Sort_Key[0] = szClass_ID;Find_Result = CAvlTree_ClassID->FindNode(Sort_Key[0]);if (Find_Result == nullptr) {printf("删除失败！不存在该课程!\n");break;}int nStu_ID = 0;                                  //这里主要是获取课程名、学生ID，用来操作删除另外两棵树istrstream istr(Find_Result->Stu_Choose_Class);string Buf_Stu_ID[10000], Buf_Stu_Name, Buf_Class_ID, Buf_Class_Name, Buf_Other;istr >> Buf_Stu_ID[nStu_ID] >> Buf_Stu_Name >> Buf_Class_ID >> Buf_Class_Name >> Buf_Other;CBst::List* Next_List = Find_Result->Next_Record;while (Next_List != nullptr) {nStu_ID++;istrstream istr(Next_List->Stu_Choose_Class);istr >> Buf_Stu_ID[nStu_ID] >> Buf_Other;Next_List = Next_List->Next_Record;}CAvlTree_ClassID->Delete(Sort_Key[0]);//2.CAvlTree_ClassName的删除操作Sort_Key[1] = Buf_Class_Name.c_str();CAvlTree_ClassName->Delete(Sort_Key[1]);//3.CAvlTree_StuID的删除操作for (int Stu_ID_Num = 0; Stu_ID_Num <= nStu_ID; Stu_ID_Num++) {Sort_Key[2] = Buf_Stu_ID[Stu_ID_Num].c_str();CAvlTree_StuID->Delete(Sort_Key[2], Sort_Key[0], Sort_Key[1]);}//将原文件里的所有内容写到tmp文件里（除了要删除的内容），然后再写回原文件fstream fs;fstream fs_tmp;fs.open("Choose_Class_Record1.txt", ios::in);fs_tmp.open("Choose_Class_Record1_tmp.txt", ios::out);string estr;while (getline(fs, estr)) {      //得到test.txt中一行的内容if (strstr(estr.c_str(), Buf_Class_ID.c_str()) != nullptr &&strstr(estr.c_str(), Buf_Class_Name.c_str()) != nullptr) {continue;}fs_tmp << estr << endl;}fs_tmp.close();fs.close();fstream fs1;fstream fs_tmp1;fs1.open("Choose_Class_Record1.txt", ios::out);fs_tmp1.open("Choose_Class_Record1_tmp.txt", ios::in);while (getline(fs_tmp1, estr)) //将temp.txt的内容写到test.txt{fs1 << estr << endl;}fs1.close();fs_tmp1.close();remove("Choose_Class_Record1_tmp.txt");printf("删除成功！\n");break;}case 3:{//删除选课记录，需要删除CAvlTree_StuID、CAvlTree_ClassID两棵树上的相关记录//1.CAvlTree_StuID的删除操作char szStu_ID[100];char szClass_ID[100];CBst::Node* Find_Result = new CBst::Node();CMyString* Sort_Key = new CMyString[4];              //定义可变长字符串printf("请输入要删除的学生ID + 课程ID\n");scanf_s("%s %s", szStu_ID, 100, szClass_ID, 100);Sort_Key[0] = szStu_ID;Sort_Key[1] = szClass_ID;Find_Result = CAvlTree_StuID->FindNode(Sort_Key[0]);if (Find_Result == nullptr) {printf("删除失败！不存在该学生!\n");break;}//这里主要是获取课程名、学生姓名，用来操作删除两棵树istrstream istr1(Find_Result->Stu_Choose_Class);string Buf_Stu_ID1, Buf_Stu_Name1, Buf_Class_ID1, Buf_Class_Name1, Buf_Other1;istr1 >> Buf_Stu_ID1 >> Buf_Stu_Name1 >> Buf_Class_ID1 >> Buf_Class_Name1 >> Buf_Other1;Sort_Key[2] = Buf_Stu_Name1.c_str();Find_Result = CAvlTree_ClassID->FindNode(Sort_Key[1]);if (Find_Result == nullptr) {printf("删除失败！不存在该课程!\n");break;}istrstream istr2(Find_Result->Stu_Choose_Class);string Buf_Stu_ID2, Buf_Stu_Name2, Buf_Class_ID2, Buf_Class_Name2, Buf_Other2;istr2 >> Buf_Stu_ID2 >> Buf_Stu_Name2 >> Buf_Class_ID2 >> Buf_Class_Name2 >> Buf_Other2;Sort_Key[3] = Buf_Class_Name2.c_str();//删除两棵树上的记录CAvlTree_StuID->Delete(Sort_Key[0], Sort_Key[1], Sort_Key[3]);CAvlTree_ClassID->Delete(Sort_Key[1], Sort_Key[0], Sort_Key[2]);//将原文件里的所有内容写到tmp文件里（除了要删除的内容），然后再写回原文件fstream fs;fstream fs_tmp;fs.open("Choose_Class_Record1.txt", ios::in);fs_tmp.open("Choose_Class_Record1_tmp.txt", ios::out);string estr;while (getline(fs, estr)) {      //得到test.txt中一行的内容if (strstr(estr.c_str(), Buf_Stu_ID1.c_str()) != nullptr &&strstr(estr.c_str(), Buf_Stu_Name1.c_str()) != nullptr &&strstr(estr.c_str(), Buf_Class_ID2.c_str()) != nullptr &&strstr(estr.c_str(), Buf_Class_Name2.c_str()) != nullptr) {continue;}fs_tmp << estr << endl;}fs_tmp.close();fs.close();fstream fs1;fstream fs_tmp1;fs1.open("Choose_Class_Record1.txt", ios::out);fs_tmp1.open("Choose_Class_Record1_tmp.txt", ios::in);while (getline(fs_tmp1, estr)) //将temp.txt的内容写到test.txt{fs1 << estr << endl;}fs1.close();fs_tmp1.close();remove("Choose_Class_Record1_tmp.txt");break;}case 4:break;}}
}

查询

查询分6种：

但实际上相当于4种，通过学生ID、学生姓名、课程ID、课程名4种条件进行查询

（6）实现过程：通过学生ID，从CAvlTree_StuID树找到相应节点，将里面的信息打印出来
实现过程：通过学生姓名，从CAvlTree_StuName树找到相应节点，将里面的信息打印出来
（5）实现过程：通过课程ID，从CAvlTree_ClassID树找到相应节点，将里面的信息打印出来
实现过程：通过课程名，从CAvlTree_ClassName树找到相应节点，将里面的信息打印出来

void Start_Find()
{int nChoose_Input_Find = 0;while (nChoose_Input_Find != 7) {                         //只要没返回主菜单，就一直停留在删除界面printf("请选择功能：\n1.学生ID查姓名\n2.学生姓名查ID\n3.课程ID查课程名\n4.课程名查课程ID\n5.学生ID查选课信息\n6.课程ID查选课信息\n7.返回主菜单\n");scanf_s("%d", &nChoose_Input_Find);switch (nChoose_Input_Find) {case 1:{char szStu_ID[100];CBst::Node* Find_Result = new CBst::Node();CMyString* Sort_Key = new CMyString;             //定义可变长字符串//从CAvlTree_StuID树里查学生姓名printf("请输入学生ID\n");scanf_s("%s", szStu_ID, 100);*Sort_Key = szStu_ID;Find_Result = CAvlTree_StuID->FindNode(*Sort_Key);if (Find_Result == nullptr) {printf("查询失败！不存在该学生!\n");break;}//找到学生姓名Buf_Stu_Nameistrstream istr(Find_Result->Stu_Choose_Class);string Buf_Stu_ID, Buf_Stu_Name, Buf_Class_ID, Buf_Class_Name, Buf_Other;istr >> Buf_Stu_ID >> Buf_Stu_Name >> Buf_Class_ID >> Buf_Class_Name >> Buf_Other;cout << "**********************" << endl << "ID对应学生姓名为：" << Buf_Stu_Name << endl << "**********************" << endl;break;}case 2:{char szStu_Name[100];CBst::Node* Find_Result = new CBst::Node();CMyString* Sort_Key = new CMyString;             //定义可变长字符串//从CAvlTree_StuName树里查学生IDprintf("请输入学生姓名\n");scanf_s("%s", szStu_Name, 100);*Sort_Key = szStu_Name;Find_Result = CAvlTree_StuName->FindNode(*Sort_Key);if (Find_Result == nullptr || strstr(Find_Result->Stu_Choose_Class, "已删除") != nullptr) {printf("查询失败！不存在该学生!\n");break;}//找到学生ID Buf_Stu_ID         istrstream istr(Find_Result->Stu_Choose_Class);int nStuID = 0;string Buf_Stu_ID[100];istr >> Buf_Stu_ID[nStuID];if (Find_Result->Next_Record != nullptr) {            //可能有重名的，还要往链表里查找CBst::List* New_List = Find_Result->Next_Record;while (New_List != nullptr) {nStuID++;istrstream istr(New_List->Stu_Choose_Class);istr >> Buf_Stu_ID[nStuID];New_List = New_List->Next_Record;}}cout << "**********************" << endl << "学生姓名对应ID为：";for (int i = 0; i <= nStuID; i++) {cout << Buf_Stu_ID[i] << "  ";}cout << endl << "**********************" << endl;break;}case 3:{char szClass_ID[100];CBst::Node* Find_Result = new CBst::Node();CMyString* Sort_Key = new CMyString;             //定义可变长字符串//从CAvlTree_ClassID树里查课程名printf("请输入课程ID\n");scanf_s("%s", szClass_ID, 100);*Sort_Key = szClass_ID;Find_Result = CAvlTree_ClassID->FindNode(*Sort_Key);if (Find_Result == nullptr) {printf("查询失败！不存在该课程!\n");break;}//找到课程名Buf_Class_Nameistrstream istr(Find_Result->Stu_Choose_Class);string Buf_Stu_ID, Buf_Stu_Name, Buf_Class_ID, Buf_Class_Name, Buf_Other;istr >> Buf_Stu_ID >> Buf_Stu_Name >> Buf_Class_ID >> Buf_Class_Name >> Buf_Other;cout << "**********************" << endl << "ID对应课程名为：" << Buf_Class_Name << endl << "**********************" << endl;break;}case 4:{char szClass_Name[100];CBst::Node* Find_Result = new CBst::Node();CMyString* Sort_Key = new CMyString;              //定义可变长字符串//从CAvlTree_ClassName树里查课程IDprintf("请输入课程名\n");scanf_s("%s", szClass_Name, 100);*Sort_Key = szClass_Name;Find_Result = CAvlTree_ClassName->FindNode(*Sort_Key);if (Find_Result == nullptr) {printf("查询失败！不存在该课程!\n");break;}//找到课程ID Buf_Class_ID         课程是不会重名的，所以不需要查节点链表istrstream istr(Find_Result->Stu_Choose_Class);string Buf_Class_ID;istr >> Buf_Class_ID;cout << "**********************" << endl << "课程名对应ID为：" << Buf_Class_ID << endl << "**********************" << endl;break;}case 5:{char szStu_ID[100];CBst::Node* Find_Result = new CBst::Node();CMyString* Sort_Key = new CMyString;               //定义可变长字符串//从CAvlTree_StuID树里查学生选课记录printf("请输入学生ID\n");scanf_s("%s", szStu_ID, 100);*Sort_Key = szStu_ID;Find_Result = CAvlTree_StuID->FindNode(*Sort_Key);if (Find_Result == nullptr) {printf("查询失败！不存在该学生!\n");break;}//找到学生选课记录istrstream istr(Find_Result->Stu_Choose_Class);int nStu_Choose_Class_Num = 0;string Buf_Stu_ID, Buf_Stu_Name, Buf_Class_ID, Buf_Class_Name, Buf_Goal, Stu_Choose_Class[100], Buf_Other1, Buf_Other2;istr >> Buf_Stu_ID >> Buf_Stu_Name >> Buf_Class_ID >> Buf_Class_Name >> Buf_Goal >> Buf_Other1;Stu_Choose_Class[nStu_Choose_Class_Num] = Buf_Stu_ID + string(" ") + Buf_Stu_Name + string(" ") +Buf_Class_ID + string(" ") + Buf_Class_Name + string(" ") + Buf_Goal + string(" ") + Buf_Other1;if (Find_Result->Next_Record != nullptr) {          //有多条选课记录，从链表里找CBst::List* New_List = Find_Result->Next_Record;while (New_List != nullptr) {nStu_Choose_Class_Num++;istrstream istr(New_List->Stu_Choose_Class);istr >> Buf_Stu_ID >> Buf_Stu_Name >> Buf_Class_ID >> Buf_Class_Name >> Buf_Goal >> Buf_Other2;Stu_Choose_Class[nStu_Choose_Class_Num] = Buf_Stu_ID + string(" ") + Buf_Stu_Name + string(" ") +Buf_Class_ID + string(" ") + Buf_Class_Name + string(" ") + Buf_Goal + string(" ") + Buf_Other2;New_List = New_List->Next_Record;}}cout << "**********************" << endl << "ID对应选课记录有：" << endl;cout << "(学生ID " << "学生姓名 " << "课程ID " << "课程名 " << "成绩)" << endl << endl;for (int i = 0; i <= nStu_Choose_Class_Num; i++) {if (strstr(Stu_Choose_Class[i].c_str(), "已删除") == nullptr && strstr(Stu_Choose_Class[i].c_str(), "NULL") == nullptr) {cout << Stu_Choose_Class[i] << endl;}}cout << endl << "**********************" << endl;break;}case 6:{char szClass_ID[100];CBst::Node* Find_Result = new CBst::Node();CMyString* Sort_Key = new CMyString;              //定义可变长字符串//从CAvlTree_ClassID树里查选课记录printf("请输入课程ID\n");scanf_s("%s", szClass_ID, 100);*Sort_Key = szClass_ID;Find_Result = CAvlTree_ClassID->FindNode(*Sort_Key);if (Find_Result == nullptr) {printf("查询失败！不存在该课程!\n");break;}//找到选课记录istrstream istr(Find_Result->Stu_Choose_Class);string Buf_Stu_ID, Buf_Stu_Name, Buf_Class_ID, Buf_Class_Name, Buf_Goal, Stu_Choose_Class;istr >> Buf_Stu_ID >> Buf_Stu_Name >> Buf_Class_ID >> Buf_Class_Name >> Buf_Goal;Stu_Choose_Class = Buf_Stu_ID + string(" ") + Buf_Stu_Name + string(" ") +Buf_Class_ID + string(" ") + Buf_Class_Name + string(" ") + Buf_Goal;cout << "**********************" << endl << "ID对应选课记录有：" << endl;cout << "(学生ID " << "学生姓名 " << "课程ID " << "课程名 " << "成绩)" << endl << endl;cout << Stu_Choose_Class << endl;//一个课程会有多个学生选，因此要查链表if (Find_Result->Next_Record != nullptr) {          //有多条选课记录，从链表里找CBst::List* New_List = Find_Result->Next_Record;while (New_List != nullptr) {istrstream istr(New_List->Stu_Choose_Class);istr >> Buf_Stu_ID >> Buf_Stu_Name >> Buf_Class_ID >> Buf_Class_Name >> Buf_Goal;Stu_Choose_Class = Buf_Stu_ID + string(" ") + Buf_Stu_Name + string(" ") +Buf_Class_ID + string(" ") + Buf_Class_Name + string(" ") + Buf_Goal;New_List = New_List->Next_Record;if (strstr(Stu_Choose_Class.c_str(), "NULL") == nullptr && strstr(Stu_Choose_Class.c_str(), "已删除") == nullptr) {cout << Stu_Choose_Class << endl;}}}cout << endl << "**********************" << endl;break;}case 7:break;}}}

最后就是运行效果了：

运行程序，根据控制台指示，对学生信息进行管理

功能1：插入

输入1，按回车，进入插入功能页面

例如我们要新增一条选课记录，输入3，按回车，然后根据提示输入学生ID、课程ID、分数，即可插入

输入4，按回车，可以返回主菜单

功能2：删除

输入2，按回车，进入删除功能页面

例如我们要删除刚才插入的数据：学生ID--1 课程ID--40

输入3，按回车，输入1 40，显示删除成功！

此时我们如果再删一次刚才的数据，就会报错！

功能3：查询

输入3，按回车，进入查询功能页面

例如我们要查ID号为10的学生的选课记录，我们可以输入5，按回车，然后根据提示输入学生ID进行查询