基于C++设计的教室管理系统
一、概要设计
程序运用面向对象编程思想进行设计。核心有教室类、预约信息类、上课信息类。
- 教室类：
成员：校区号、教学楼号、教室号、教室类型、座位数、预约状态、预约数、预约信息、上课数、上课信息。
函数：默认构造函数、成员获取函数、成员设置函数。
- 预约信息类：
成员：课时时间、学号/教工号、姓名、电话。
函数：默认构造函数、构造函数、成员获取函数、重载流运算符。
- 上课信息类：
成员：教师姓名、教工号、总上课次数、上课时间。
函数：默认构造函数、构造函数、成员获取函数、重载流运算符。
- 课时时间类：
成员：课时周、周、节
函数：重载相等、不等、流运算符
程序结构图如图1所示。
二、运行环境
- 硬件环境
- 处理器：Intel Core i7-6500U CPU @ 2.50GHz 2.59GHz
- 内存：8.00GB
- 系统类型：64位操作系统，基于x64的处理器 软件环境：
Windows 10
三、开发工具和编程语言开发工具：
Microsoft Visual Studio Community 2017
编程语言：
C++11
详细设计教室信息类： 该类封装有教室的基本属性和方法，用于存储每个教室的信息集合及修改其中的信息，构成教室管理系统的核心。
class Classroom {
public:
Classroom() = default;
//默认构造函数
void setCampusType(uint);
//设置函数 void setBuildID(uint); void setRoomID(uint); void setRoomType(uint); void setSeats(uint); void setOrderStatus(uint); void setOrderCnt(uint); void setClassCnt(uint);
void addOrderInfo(OrderInfo);
void addClassInfo(ClassInfo);
uint getCampusType() const;
//获取函数 uint getBuildID() const; uint getRoomID() const; uint getRoomType() const; uint getSeats() const; uint getOrderStatus() const; uint getOrderCnt() const; uint getClassCnt() const; vector <OrderInfo> getOrderInfo() const; vector <ClassInfo> getClassInfo() const;
private:
uint m_campusType = 0;
//校区 uint m_buildID = 0; //楼号 uint m_roomID = 0; //教室号 uint m_roomType = 0; //教室类型 uint m_seats = 0; //座位数 uint m_orderStatus = 0; //预约状态 uint m_orderCnt = 0; //预约数 uint m_classCnt = 0; //课堂数 vector <OrderInfo> m_orderInfo; //预约信息数组 vector <ClassInfo> m_classInfo; //课堂信息数组
}
;
预约信息类： 主要用来存取每间教室的一条预约信息，含有预约时间、预约账号、预约者姓名及电话等基本信息，提供构造函数进行初始化，提供获取函数用于获取私有成员。
class OrderInfo {
friend ostream& operator<< (ostream &, const OrderInfo&);
public:
OrderInfo() = default;
OrderInfo(const classTime &time, const string &ID, const string &name, const string &phoneNum) : m_time(time), m_ID(ID), m_name(name), m_phoneNum(phoneNum) {
}
string getID() const;
classTime getClassTime() const;
string getName() const;
string getPhoneNum() const;
private:
classTime m_time;
string m_ID = "";
string m_name = "";
string m_phoneNum = "";
}
;
上课信息类： 用来存取当前教室的一条上课信息，如上课时间、上课老师姓名、ID。
class ClassInfo {
friend ostream& operator<< (ostream &, const ClassInfo &);
public:
ClassInfo() = default;
ClassInfo(const string &teacherName, const string &teacherID, uint sumClassCnt, vector< classTime > &classTime)
:m_teacherName(teacherName),m_teacherID(teacherID), m_sumClassCnt(sumClassCnt), m_classTime(classTime) {
}
string getName() const;
string getID() const;
uint getSumClassCnt() const;
vector<classTime> getClassTime() const;
private:
string m_teacherName = "";
string m_teacherID = "";
uint m_sumClassCnt = 0;
vector< classTime > m_classTime;
//三元组 （课时周，周，节）
}
;
查看信息： 查看每座楼的所有教室基本信息，如教室号、教室类型、座位数、预约数、课程数。查看每个教室的详细信息，包括基本信息、预约信息、上课信息。修改信息： 对某个教室的信息进行修改。
修改教室： 可增加、删除一个教室。
增加管理员： 增加一个管理员账号并存储。
增加上课信息： 为某个教室增加上课信息。
统计使用情况： 用于统计各类教室的使用率情况。
查询空闲教室： 普通用户可通过输入课时时间来查询某号楼所有的空闲教室，同时可按照座位数、教室类型进行筛选。
预约空闲教室： 普通用户可通过输入课时时间来预约教室、如果预约时间该教室有课或已有预约将预约失败。
四、调试分析
问题1：程序所有功能都集中一起。
解决：增加用户权限，分为管理员和普通用户。管理员需要密码登陆，并对其进行校验，可对教室信息进行直接管理维护。对于普通用户仅开放预约及查询教室功能。
问题2：预约无校验功能。
解决：为系统添加时间属性、采用课时时间的方式对预约信息、上课信息进行时间管理。预约时可检测是否当前时间已被上课或预约占用。
问题3：交互逻辑使用不便。
解决：改进交互逻辑，提供跳转功能、选择错误处理。
程序改进：
改进管理员对教室进行维护的操作逻辑，使得操作更加方便。
增加真实时间、自动对已过期的预约进行删除。
采用更为合理的信息管理方式、使教室信息管理更加高效易行。
增加用户更多功能，如查询自己的预约、删除自己的预约。
增加程序鲁棒性。
改进交互。
五、测试结果
管理员功能列表如下图2。
查询教室详细信息如下图3。
普通用户界面如下图4。
查询空闲教室如下图5。
预约空闲教室（预约成功）如下图6。
预约空闲教室（预约失败）如下图7。
六、参考文献
Deitel.C++大学基础教程（第五版）[M]. 北京: 电子工业出版社,
沈学东等. C++面向对象程序设计实用教程[M]. 上海: 上海交通大学出版社,2012.
谭浩强等. C++程序设计 [M]. 北京: 清华大学出版社, 2011.
Stanley B.Lippman等. C++ Primer中文版[M]. 北京：电子工业出版,2017.
Bjarne Stroustrup. C++程序设计语言[M]. 北京：机械工业出版社,2016.
完整的源码和详细的文档，上传到了 【WRITE-BUG数字空间】，需要的请自取： www.writebug.com/code/0c804e…
