【C++】从0到1入门C++编程学习笔记 - 实战篇：演讲比赛流程管理系统

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一、演讲比赛程序需求

1.1 比赛规则

• 学校举行一场演讲比赛，共有12个人参加。比赛共两轮，第一轮为淘汰赛，第二轮为决赛。
• 比赛方式：分组比赛，每组6个人；选手每次要随机分组，进行比赛
• 每名选手都有对应的编号，如 10001 ~ 10012
• 第一轮分为两个小组，每组6个人。 整体按照选手编号进行抽签后顺序演讲。
• 当小组演讲完后，淘汰组内排名最后的三个选手，前三名晋级，进入下一轮的比赛。
• 第二轮为决赛，前三名胜出
• 每轮比赛过后需要显示晋级选手的信息

1.2 程序功能

• 开始演讲比赛：完成整届比赛的流程，每个比赛阶段需要给用户一个提示，用户按任意键后继续下一个阶段
• 查看往届记录：查看之前比赛前三名结果，每次比赛都会记录到文件中，文件用.csv后缀名保存
• 清空比赛记录：将文件中数据清空
• 退出比赛程序：可以退出当前程序

1.3 程序效果图：

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二、项目创建

创建项目步骤如下：

• 创建新项目
• 添加文件

2.1 创建项目

• 打开vs2017后，点击创建新项目，创建新的C++项目

如图：

• 填写项目名称以及选取项目路径，点击确定生成项目

2.2 添加文件

• 右键源文件，进行添加文件操作

• 填写文件名称，点击添加

• 生成文件成功，效果如下图

• 至此，项目已创建完毕

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三、创建管理类

功能描述：

• 提供菜单界面与用户交互
• 对演讲比赛流程进行控制
• 与文件的读写交互

3.1创建文件

• 在头文件和源文件的文件夹下分别创建speechManager.h 和 speechManager.cpp文件

3.2 头文件实现

在speechManager.h中设计管理类

代码如下：

#pragma once
#include<iostream>
using namespace std;

//演讲管理类
class SpeechManager
{
    
    
public:

	//构造函数
	SpeechManager();


	//析构函数
	~SpeechManager();
};

3.3 源文件实现

在speechManager.cpp中将构造和析构函数空实现补全

#include "speechManager.h"

SpeechManager::SpeechManager()
{
    
    
}

SpeechManager::~SpeechManager()
{
    
    
}

• 至此演讲管理类以创建完毕

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四、菜单功能

功能描述：与用户的沟通界面

4.1 添加成员函数

在管理类speechManager.h中添加成员函数 void show_Menu();

4.2 菜单功能实现

• 在管理类speechManager.cpp中实现 show_Menu()函数

void SpeechManager::show_Menu()
{
    
    
	cout << "********************************************" << endl;
	cout << "*************  欢迎参加演讲比赛 ************" << endl;
	cout << "*************  1.开始演讲比赛  *************" << endl;
	cout << "*************  2.查看往届记录  *************" << endl;
	cout << "*************  3.清空比赛记录  *************" << endl;
	cout << "*************  0.退出比赛程序  *************" << endl;
	cout << "********************************************" << endl;
	cout << endl;
}

4.3 测试菜单功能

• 在演讲比赛流程管理系统.cpp中测试菜单功能

代码：

#include<iostream>
using namespace std;
#include "speechManager.h"

int main() {
    
    

	SpeechManager sm;

	sm.show_Menu();

	system("pause");

	return 0;
}

• 运行效果如图：

• 菜单界面搭建完毕

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五、退出功能

5.1 提供功能接口

• 在main函数中提供分支选择，提供每个功能接口

代码：

int main() {
    
    

	SpeechManager sm;

	int choice = 0; //用来存储用户的选项

	while (true)
	{
    
    
		sm.show_Menu();

		cout << "请输入您的选择： " << endl;
		cin >> choice; // 接受用户的选项

		switch (choice)
		{
    
    
		case 1:  //开始比赛
			break;
		case 2:  //查看记录
			break;
		case 3:  //清空记录
			break;
		case 0:  //退出系统
			break;
		default:
			system("cls"); //清屏
			break;
		}
	}

	system("pause");

	return 0;
}

5.2 实现退出功能

在speechManager.h中提供退出系统的成员函数 void exitSystem();

在speechManager.cpp中提供具体的功能实现

void SpeechManager::exitSystem()
{
    
    
	cout << "欢迎下次使用" << endl;
	system("pause");
	exit(0);
}

5.3测试功能

在main函数分支 0 选项中，调用退出程序的接口

运行测试效果如图：

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六、演讲比赛功能

6.1 功能分析

比赛流程分析：

抽签 → 开始演讲比赛 → 显示第一轮比赛结果 →

抽签 → 开始演讲比赛 → 显示前三名结果 → 保存分数

6.2 创建选手类

• 选手类中的属性包含：选手姓名、分数
• 头文件中创建 speaker.h文件，并添加代码：

#pragma once
#include<iostream>
using namespace std;

class Speaker
{
    
    
public:
	string m_Name;  //姓名
	double m_Score[2]; //分数  最多有两轮得分
};

6.3 比赛

6.3.1 成员属性添加

• 在speechManager.h中添加属性

	//比赛选手 容器  12人
	vector<int>v1;

	//第一轮晋级容器  6人
	vector<int>v2;

	//胜利前三名容器  3人
	vector<int>vVictory;

	//存放编号 以及对应的 具体选手 容器
	map<int, Speaker> m_Speaker;

6.3.2 初始化属性

• 在speechManager.h中提供开始比赛的的成员函数 void initSpeech();

	//初始化属性
	void initSpeech();

• 在speechManager.cpp中实现void initSpeech();

void SpeechManager::initSpeech()
{
    
    
	//容器保证为空
	this->v1.clear();  
	this->v2.clear();
	this->vVictory.clear();
	this->m_Speaker.clear();
	//初始化比赛轮数
	this->m_Index = 1;
}

• SpeechManager构造函数中调用void initSpeech();

SpeechManager::SpeechManager()
{
    
    
	//初始化属性
	this->initSpeech();
}

6.3.3 创建选手

• 在speechManager.h中提供开始比赛的的成员函数 void createSpeaker();

	//初始化创建12名选手
	void createSpeaker();

• 在speechManager.cpp中实现void createSpeaker();

void SpeechManager::createSpeaker()
{
    
    
	string nameSeed = "ABCDEFGHIJKL";
	for (int i = 0; i < nameSeed.size(); i++)
	{
    
    
		string name = "选手";
		name += nameSeed[i];

		Speaker sp;
		sp.m_Name = name;
		for (int i = 0; i < 2; i++)
		{
    
    
			sp.m_Score[i] = 0;
		}

		//12名选手编号
		this->v1.push_back(i + 10001);

		//选手编号 以及对应的选手 存放到map容器中
		this->m_Speaker.insert(make_pair(i + 10001, sp));
	}
}

• SpeechManager类的 构造函数中调用void createSpeaker();

SpeechManager::SpeechManager()
{
    
    
    //初始化属性
	this->initSpeech();
    
	//创建选手
	this->createSpeaker();
}

• 测试 在main函数中，可以在创建完管理对象后，使用下列代码测试12名选手初始状态

for (map<int, Speaker>::iterator it = sm.m_Speaker.begin(); it != sm.m_Speaker.end(); it++)
{
    
    
	cout  << "选手编号：" << it->first 
          << " 姓名： " << it->second.m_Name 
          << " 成绩： " << it->second.m_Score[0] << endl;
}

• 测试效果如图：

• 测试完毕后，可以将测试代码删除或注释。

6.3.4 开始比赛成员函数添加

• 在speechManager.h中提供开始比赛的的成员函数 void startSpeech();
• 该函数功能是主要控制比赛的流程

	//开始比赛 - 比赛流程控制
	void startSpeech();

• 在speechManager.cpp中将startSpeech的空实现先写入
• 我们可以先将整个比赛的流程 写到函数中

//开始比赛
void SpeechManager::startSpeech()
{
    
    
	//第一轮比赛
	//1、抽签
	
	//2、比赛

	//3、显示晋级结果

	//第二轮比赛

	//1、抽签

	//2、比赛

	//3、显示最终结果

	//4、保存分数
}

6.3.5 抽签

功能描述：

• 正式比赛前，所有选手的比赛顺序需要打乱，我们只需要将存放选手编号的容器 打乱次序即可

• 在speechManager.h中提供抽签的的成员函数 void speechDraw();

	//抽签
	void speechDraw();

• 在speechManager.cpp中实现成员函数 void speechDraw();

void SpeechManager::speechDraw()
{
    
    
	cout << "第 << " << this->m_Index << " >> 轮比赛选手正在抽签"<<endl;
	cout << "---------------------" << endl;
	cout << "抽签后演讲顺序如下：" << endl;
	if (this->m_Index == 1)
	{
    
    
		random_shuffle(v1.begin(), v1.end());
		for (vector<int>::iterator it = v1.begin(); it != v1.end(); it++)
		{
    
    
			cout << *it << " ";
		}
		cout << endl;
	}
	else
	{
    
    
		random_shuffle(v2.begin(), v2.end());
		for (vector<int>::iterator it = v2.begin(); it != v2.end(); it++)
		{
    
    
			cout << *it << " ";
		}
		cout << endl;
	}
	cout << "---------------------" << endl;
	system("pause");
	cout << endl;
}

• 在startSpeech比赛流程控制的函数中，调用抽签函数

• 在main函数中，分支1选项中，调用开始比赛的接口

• 测试

6.3.6 开始比赛

• 在speechManager.h中提供比赛的的成员函数 void speechContest();

	//比赛
	void speechContest();

• 在speechManager.cpp中实现成员函数 void speechContest();

void SpeechManager::speechContest()
{
    
    
	cout << "------------- 第"<< this->m_Index << "轮正式比赛开始：------------- " << endl;

	multimap<double, int, greater<int>> groupScore; //临时容器，保存key分数 value 选手编号

	int num = 0; //记录人员数，6个为1组

	vector <int>v_Src;   //比赛的人员容器
	if (this->m_Index == 1)
	{
    
    
		v_Src = v1;
	}
	else
	{
    
    
		v_Src = v2;
	}

	//遍历所有参赛选手
	for (vector<int>::iterator it = v_Src.begin(); it != v_Src.end(); it++)
	{
    
    
		num++;

		//评委打分
		deque<double>d;
		for (int i = 0; i < 10; i++)
		{
    
    
			double score = (rand() % 401 + 600) / 10.f;  // 600 ~ 1000
			//cout << score << " ";
			d.push_back(score);
		}

		sort(d.begin(), d.end(), greater<double>());				//排序
		d.pop_front();												//去掉最高分
		d.pop_back();												//去掉最低分

		double sum = accumulate(d.begin(), d.end(), 0.0f);				//获取总分
		double avg = sum / (double)d.size();									//获取平均分

		//每个人平均分
		//cout << "编号： " << *it  << " 选手： " << this->m_Speaker[*it].m_Name << " 获取平均分为： " << avg << endl;  //打印分数
		this->m_Speaker[*it].m_Score[this->m_Index - 1] = avg;

		//6个人一组，用临时容器保存
		groupScore.insert(make_pair(avg, *it));
		if (num % 6 == 0)
		{
    
    

			cout << "第" << num / 6 << "小组比赛名次：" << endl;
			for (multimap<double, int, greater<int>>::iterator it = groupScore.begin(); it != groupScore.end(); it++)
			{
    
    
				cout << "编号: " << it->second << " 姓名： " << this->m_Speaker[it->second].m_Name << " 成绩： " << this->m_Speaker[it->second].m_Score[this->m_Index - 1] << endl;
			}

			int count = 0;
			//取前三名
			for (multimap<double, int, greater<int>>::iterator it = groupScore.begin(); it != groupScore.end() && count < 3; it++, count++)
			{
    
    
				if (this->m_Index == 1)
				{
    
    
					v2.push_back((*it).second);
				}
				else
				{
    
    
					vVictory.push_back((*it).second);
				}
			}

			groupScore.clear();

			cout << endl;

		}
	}
	cout << "------------- 第" << this->m_Index << "轮比赛完毕  ------------- " << endl;
	system("pause");
}

• 在startSpeech比赛流程控制的函数中，调用比赛函数

• 再次运行代码，测试比赛

6.3.7 显示比赛分数

• 在speechManager.h中提供比赛的的成员函数 void showScore();

	//显示比赛结果
	void showScore();

• 在speechManager.cpp中实现成员函数 void showScore();

void SpeechManager::showScore()
{
    
    
	cout << "---------第" << this->m_Index << "轮晋级选手信息如下：-----------" << endl;
	vector<int>v;
	if (this->m_Index == 1)
	{
    
    
		v = v2;
	}
	else
	{
    
    
		v = vVictory;
	}

	for (vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
	{
    
    
		cout << "选手编号：" << *it << " 姓名： " << m_Speaker[*it].m_Name << " 得分： " << m_Speaker[*it].m_Score[this->m_Index - 1] << endl;
	}
	cout << endl;

	system("pause");
	system("cls");
	this->show_Menu(); 
}

• 在startSpeech比赛流程控制的函数中，调用显示比赛分数函数

• 运行代码，测试效果

6.3.8 第二轮比赛

第二轮比赛流程同第一轮，只是比赛的轮是+1，其余流程不变

• 在startSpeech比赛流程控制的函数中，加入第二轮的流程

测试，将整个比赛流程都跑通

6.4 保存分数

功能描述：

• 将每次演讲比赛的得分记录到文件中

功能实现：

• 在speechManager.h中添加保存记录的成员函数 void saveRecord();

	//保存记录
	void saveRecord();

• 在speechManager.cpp中实现成员函数 void saveRecord();

void SpeechManager::saveRecord()
{
    
    
	ofstream ofs;
	ofs.open("speech.csv", ios::out | ios::app); // 用输出的方式打开文件  -- 写文件

	//将每个人数据写入到文件中
	for (vector<int>::iterator it = vVictory.begin(); it != vVictory.end(); it++)
	{
    
    
		ofs << *it << ","
			<< m_Speaker[*it].m_Score[1] << ",";
	}
	ofs << endl;
    
	//关闭文件
	ofs.close();
    
	cout << "记录已经保存" << endl;
}

• 在startSpeech比赛流程控制的函数中，最后调用保存记录分数函数

• 测试，整个比赛完毕后记录保存情况

利用记事本打开文件 speech.csv，里面保存了前三名选手的编号以及得分

至此，整个演讲比赛功能制作完毕！

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七、查看记录

7.1 读取记录分数

• 在speechManager.h中添加保存记录的成员函数 void loadRecord();
• 添加判断文件是否为空的标志 bool fileIsEmpty;
• 添加往届记录的容器map<int, vector<string>> m_Record;

其中m_Record 中的key代表第几届，value记录具体的信息

	//读取记录
	void loadRecord();

	//文件为空的标志
	bool fileIsEmpty;

	//往届记录
	map<int, vector<string>> m_Record;

• 在speechManager.cpp中实现成员函数 void loadRecord();

void SpeechManager::loadRecord()
{
    
    
	ifstream ifs("speech.csv", ios::in); //输入流对象 读取文件

	if (!ifs.is_open())
	{
    
    
		this->fileIsEmpty = true;
		cout << "文件不存在！" << endl;
		ifs.close();
		return;
	}

	char ch;
	ifs >> ch;
	if (ifs.eof())
	{
    
    
		cout << "文件为空!" << endl;
		this->fileIsEmpty = true;
		ifs.close();
		return;
	}

	//文件不为空
	this->fileIsEmpty = false;

	ifs.putback(ch); //读取的单个字符放回去

	string data;
	int index = 0;
	while (ifs >> data)
	{
    
    
		//cout << data << endl;
		vector<string>v;

		int pos = -1;
		int start = 0;

		while (true)
		{
    
    
			pos = data.find(",", start); //从0开始查找 ','
			if (pos == -1)
			{
    
    
				break; //找不到break返回
			}
			string tmp = data.substr(start, pos - start); //找到了,进行分割 参数1 起始位置，参数2 截取长度
			v.push_back(tmp);
			start = pos + 1;
		}

		this->m_Record.insert(make_pair(index, v));
		index++;
	}

	ifs.close();
}

• 在SpeechManager构造函数中调用获取往届记录函数

7.2 查看记录功能

• 在speechManager.h中添加保存记录的成员函数 void showRecord();

	//显示往届得分
	void showRecord();

• 在speechManager.cpp中实现成员函数 void showRecord();

void SpeechManager::showRecord()
{
    
    
	for (int i = 0; i < this->m_Record.size(); i++)
	{
    
    
		cout << "第" << i + 1 << "届 " <<
			"冠军编号：" << this->m_Record[i][0] << " 得分：" << this->m_Record[i][1] << " "
			"亚军编号：" << this->m_Record[i][2] << " 得分：" << this->m_Record[i][3] << " "
			"季军编号：" << this->m_Record[i][4] << " 得分：" << this->m_Record[i][5] << endl;
	}
    system("pause");
	system("cls");
}

7.3 测试功能

在main函数分支 2 选项中，调用查看记录的接口

显示效果如图：（本次测试添加了4条记录）

7.4 bug解决

目前程序中有几处bug未解决：

1. 查看往届记录，若文件不存在或为空，并未提示

解决方式：在showRecord函数中，开始判断文件状态并加以判断

2. 若记录为空或不存在，比完赛后依然提示记录为空

解决方式：saveRecord中更新文件为空的标志

3. 比完赛后查不到本届比赛的记录，没有实时更新

解决方式：比赛完毕后，所有数据重置

4. 在初始化时，没有初始化记录容器

解决方式：initSpeech中添加 初始化记录容器

5. 每次记录都是一样的

解决方式：在main函数一开始 添加随机数种子

srand((unsigned int)time(NULL));

所有bug解决后 测试：

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八、清空记录

8.1 清空记录功能实现

• 在speechManager.h中添加保存记录的成员函数 void clearRecord();

	//清空记录
	void clearRecord();

• 在speechManager.cpp中实现成员函数 void clearRecord();

void SpeechManager::clearRecord()
{
    
    
	cout << "确认清空？" << endl;
	cout << "1、确认" << endl;
	cout << "2、返回" << endl;

	int select = 0;
	cin >> select;

	if (select == 1)
	{
    
    
		//打开模式 ios::trunc 如果存在删除文件并重新创建
		ofstream ofs("speech.csv", ios::trunc);
		ofs.close();

		//初始化属性
		this->initSpeech();

		//创建选手
		this->createSpeaker();

		//获取往届记录
		this->loadRecord();
		

		cout << "清空成功！" << endl;
	}

	system("pause");
	system("cls");
}

8.2 测试清空

在main函数分支 3 选项中，调用清空比赛记录的接口

运行程序，测试清空记录：

speech.csv中记录也为空

• 至此本案例结束！ ^_^