【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！ ^_^