python的学生管理系统的学习

 学生成绩管理系统（控制台版）

1. 核心功能：实现学生信息（姓名、学号、各科成绩）的添加、查询、修改、删除、成绩排名统计，数据暂存于内存（进阶可保存到文件）。

2. 技术栈：列表 / 字典（存储学生数据）、自定义函数、循环 / 条件判断、字符串格式化输出。

3. 实现思路：

   • 第一步：定义全局列表（如 students = []），用于存储每个学生的字典数据（如 {"id": "001", "name": "张三", "math": 90}）；
   • 第二步：封装各功能函数（如 add_student()、query_student()、sort_score()）；
   • 第三步：搭建控制台菜单（如 “1. 添加学生 2. 查询学生 3. 退出系统”），通过循环接收用户选择并调用对应函数；
   • 第四步：实现成绩排名（使用 sorted() 函数结合自定义排序规则），格式化输出排名结果。

   一、项目核心定位与需求

1. 项目定位

这是控制台版入门级项目（无图形界面，纯命令行交互），无需第三方库，仅依赖 Python 基础语法，适合零基础学习者巩固知识，建立编程逻辑思维。

2. 核心功能需求

一个完整的学生管理系统，需实现 5 大基础功能，外加菜单导航和退出功能：

1. 添加学生：录入学生学号、姓名、各科成绩（如数学、语文、英语），确保学号唯一（不重复添加）。
2. 查询学生：支持按学号精准查询，展示学生完整信息（学号、姓名、各科成绩、总分）。
3. 修改学生：按学号找到学生，修改其姓名或各科成绩。
4. 删除学生：按学号删除指定学生信息，支持删除前确认。
5. 成绩统计：展示所有学生信息，并按总分从高到低排名，格式化输出。
6. 菜单导航：提供清晰的命令行菜单，支持循环操作（用户可重复选择功能，无需重新运行程序）。
7. 退出系统：安全退出程序，提示友好信息。

3. 数据存储方案

入门阶段采用内存存储（列表 + 字典），数据暂存于程序运行内存中，程序关闭后数据丢失（进阶可优化为文件存储，如 TXT/Excel/SQLite）：

• 外层：使用列表 students = [] 存储所有学生信息。
• 内层：使用字典存储单个学生信息，格式如下：

python

运行

{
    "student_id": "001",  # 学号（唯一标识）
    "name": "张三",       # 姓名
    "math": 90,           # 数学成绩
    "chinese": 85,        # 语文成绩
    "english": 95         # 英语成绩
}

二、分步实现（从基础到完整）

步骤 1：搭建项目框架（菜单导航 + 循环交互）

先实现核心骨架，搭建命令行菜单，支持循环选择功能，这是系统的 “入口”。

python

运行

# 定义全局列表，存储所有学生信息（程序运行期间有效）
students = []

def show_menu():
    """展示系统菜单，打印友好提示"""
    print("=" * 30)
    print("    学生管理系统（控制台版）")
    print("  1. 添加学生信息")
    print("  2. 查询学生信息")
    print("  3. 修改学生信息")
    print("  4. 删除学生信息")
    print("  5. 成绩排名统计")
    print("  0. 退出系统")
    print("=" * 30)

if __name__ == "__main__":
    # 循环执行，实现多次操作
    while True:
        show_menu()
        # 获取用户输入的功能选择
        try:
            choice = int(input("请输入你要选择的功能编号（0-5）："))
        except ValueError:
            print("输入无效！请输入数字0-5\n")
            continue  # 跳过本次循环，重新显示菜单
        
        # 根据选择执行对应功能（先搭建分支，后续填充功能）
        if choice == 0:
            print("感谢使用学生管理系统，再见！")
            break  # 退出循环，结束程序
        elif choice == 1:
            print("--- 进入添加学生功能 ---\n")
            # 后续填充add_student()函数
        elif choice == 2:
            print("--- 进入查询学生功能 ---\n")
            # 后续填充query_student()函数
        elif choice == 3:
            print("--- 进入修改学生功能 ---\n")
            # 后续填充modify_student()函数
        elif choice == 4:
            print("--- 进入删除学生功能 ---\n")
            # 后续填充delete_student()函数
        elif choice == 5:
            print("--- 进入成绩排名功能 ---\n")
            # 后续填充sort_students()函数
        else:
            print("功能编号不存在！请输入0-5的数字\n")

步骤 2：实现核心功能函数（逐个填充）

功能 1：添加学生（核心：学号唯一性校验）

python

运行

def add_student():
    """添加学生信息，校验学号唯一性"""
    # 获取用户输入
    student_id = input("请输入学生学号（如：001）：").strip()
    name = input("请输入学生姓名：").strip()
    
    # 校验学号和姓名是否为空
    if not student_id or not name:
        print("学号和姓名不能为空！添加失败\n")
        return
    
    # 校验学号是否已存在（核心逻辑）
    for student in students:
        if student["student_id"] == student_id:
            print(f"学号{student_id}已存在！无法重复添加\n")
            return
    
    # 获取各科成绩，做异常处理（确保输入数字）
    try:
        math = int(input("请输入数学成绩："))
        chinese = int(input("请输入语文成绩："))
        english = int(input("请输入英语成绩："))
        # 成绩范围校验（可选，提升合理性）
        if not (0 <= math <= 100 and 0 <= chinese <= 100 and 0 <= english <= 100):
            print("成绩必须在0-100之间！添加失败\n")
            return
    except ValueError:
        print("成绩输入无效！请输入整数数字\n")
        return
    
    # 构造学生字典，添加到全局列表
    new_student = {
        "student_id": student_id,
        "name": name,
        "math": math,
        "chinese": chinese,
        "english": english
    }
    students.append(new_student)
    print(f"学生{name}（学号{student_id}）添加成功！\n")

功能 2：查询学生（核心：按学号精准匹配）

python

运行

def query_student():
    """按学号查询学生完整信息"""
    if not students:
        print("系统中暂无学生信息，无法查询\n")
        return
    
    student_id = input("请输入要查询的学生学号：").strip()
    # 遍历列表，查找对应学号
    for student in students:
        if student["student_id"] == student_id:
            # 格式化输出学生信息
            print("--- 学生信息查询结果 ---")
            print(f"学号：{student['student_id']}")
            print(f"姓名：{student['name']}")
            print(f"数学：{student['math']}分")
            print(f"语文：{student['chinese']}分")
            print(f"英语：{student['english']}分")
            print(f"总分：{student['math'] + student['chinese'] + student['english']}分")
            print("------------------------\n")
            return
    
    # 若遍历结束未找到
    print(f"未查询到学号{student_id}对应的学生信息\n")

功能 3：修改学生（核心：先查找，后修改）

python

运行

def modify_student():
    """按学号修改学生姓名或各科成绩"""
    if not students:
        print("系统中暂无学生信息，无法修改\n")
        return
    
    student_id = input("请输入要修改的学生学号：").strip()
    # 查找学生
    target_student = None
    for student in students:
        if student["student_id"] == student_id:
            target_student = student
            break
    
    if not target_student:
        print(f"未找到学号{student_id}对应的学生，修改失败\n")
        return
    
    # 展示当前信息
    print(f"找到学生：{target_student['name']}，当前信息如下：")
    print(f"姓名：{target_student['name']}，数学：{target_student['math']}，语文：{target_student['chinese']}，英语：{target_student['english']}")
    
    # 获取新信息（支持选择性修改，输入回车则保留原信息）
    new_name = input("请输入新姓名（回车保留原姓名）：").strip()
    if new_name:
        target_student["name"] = new_name
    
    # 修改成绩，异常处理
    try:
        math_input = input("请输入新数学成绩（回车保留原成绩）：").strip()
        if math_input:
            math = int(math_input)
            if not (0 <= math <= 100):
                print("数学成绩必须在0-100之间！不修改该科目\n")
            else:
                target_student["math"] = math
        
        chinese_input = input("请输入新语文成绩（回车保留原成绩）：").strip()
        if chinese_input:
            chinese = int(chinese_input)
            if not (0 <= chinese <= 100):
                print("语文成绩必须在0-100之间！不修改该科目\n")
            else:
                target_student["chinese"] = chinese
        
        english_input = input("请输入新英语成绩（回车保留原成绩）：").strip()
        if english_input:
            english = int(english_input)
            if not (0 <= english <= 100):
                print("英语成绩必须在0-100之间！不修改该科目\n")
            else:
                target_student["english"] = english
    except ValueError:
        print("成绩输入无效！未修改任何成绩\n")
        return
    
    print(f"学号{student_id}的学生信息修改成功！\n")

功能 4：删除学生（核心：列表删除元素 + 确认机制）

python

运行

def delete_student():
    """按学号删除学生信息，添加删除确认"""
    if not students:
        print("系统中暂无学生信息，无法删除\n")
        return
    
    student_id = input("请输入要删除的学生学号：").strip()
    # 查找学生索引和信息
    target_index = -1
    for index, student in enumerate(students):
        if student["student_id"] == student_id:
            target_index = index
            break
    
    if target_index == -1:
        print(f"未找到学号{student_id}对应的学生，删除失败\n")
        return
    
    # 删除前确认，防止误操作
    student_name = students[target_index]["name"]
    confirm = input(f"确定要删除学生{student_name}（学号{student_id}）吗？（y/n）：").strip().lower()
    if confirm == "y":
        # 删除列表中对应索引的元素
        students.pop(target_index)
        print(f"学生{student_name}（学号{student_id}）删除成功！\n")
    else:
        print("已取消删除操作\n")

功能 5：成绩排名（核心：sorted () 自定义排序）

python

运行

def sort_students():
    """按学生总分从高到低排名，格式化输出"""
    if not students:
        print("系统中暂无学生信息，无法排名\n")
        return
    
    # 自定义排序：使用sorted()，按总分降序排列
    # key=lambda 匿名函数：计算每个学生的总分，作为排序依据
    # reverse=True：降序排列（从高到低）
    sorted_students = sorted(
        students,
        key=lambda s: s["math"] + s["chinese"] + s["english"],
        reverse=True
    )
    
    # 格式化输出排名结果
    print("--- 学生成绩排名（总分从高到低） ---")
    print(f"排名\t学号\t姓名\t数学\t语文\t英语\t总分")
    for rank, student in enumerate(sorted_students, start=1):
        total = student["math"] + student["chinese"] + student["english"]
        print(f"{rank}\t{student['student_id']}\t{student['name']}\t{student['math']}\t{student['chinese']}\t{student['english']}\t{total}")
    print("------------------------------------\n")

步骤 3：整合所有功能（完整代码）

将上述框架和功能函数整合，即可得到可直接运行的完整代码：

python

运行

# 全局列表：存储所有学生信息
students = []

def show_menu():
    """展示系统菜单"""
    print("=" * 30)
    print("    学生管理系统（控制台版）")
    print("  1. 添加学生信息")
    print("  2. 查询学生信息")
    print("  3. 修改学生信息")
    print("  4. 删除学生信息")
    print("  5. 成绩排名统计")
    print("  0. 退出系统")
    print("=" * 30)

def add_student():
    """添加学生信息，校验学号唯一性"""
    student_id = input("请输入学生学号（如：001）：").strip()
    name = input("请输入学生姓名：").strip()
    
    if not student_id or not name:
        print("学号和姓名不能为空！添加失败\n")
        return
    
    # 学号唯一性校验
    for student in students:
        if student["student_id"] == student_id:
            print(f"学号{student_id}已存在！无法重复添加\n")
            return
    
    # 成绩输入与校验
    try:
        math = int(input("请输入数学成绩："))
        chinese = int(input("请输入语文成绩："))
        english = int(input("请输入英语成绩："))
        if not (0 <= math <= 100 and 0 <= chinese <= 100 and 0 <= english <= 100):
            print("成绩必须在0-100之间！添加失败\n")
            return
    except ValueError:
        print("成绩输入无效！请输入整数数字\n")
        return
    
    # 添加学生
    new_student = {
        "student_id": student_id,
        "name": name,
        "math": math,
        "chinese": chinese,
        "english": english
    }
    students.append(new_student)
    print(f"学生{name}（学号{student_id}）添加成功！\n")

def query_student():
    """按学号查询学生信息"""
    if not students:
        print("系统中暂无学生信息，无法查询\n")
        return
    
    student_id = input("请输入要查询的学生学号：").strip()
    for student in students:
        if student["student_id"] == student_id:
            print("--- 学生信息查询结果 ---")
            print(f"学号：{student['student_id']}")
            print(f"姓名：{student['name']}")
            print(f"数学：{student['math']}分")
            print(f"语文：{student['chinese']}分")
            print(f"英语：{student['english']}分")
            print(f"总分：{student['math'] + student['chinese'] + student['english']}分")
            print("------------------------\n")
            return
    
    print(f"未查询到学号{student_id}对应的学生信息\n")

def modify_student():
    """按学号修改学生信息"""
    if not students:
        print("系统中暂无学生信息，无法修改\n")
        return
    
    student_id = input("请输入要修改的学生学号：").strip()
    target_student = None
    for student in students:
        if student["student_id"] == student_id:
            target_student = student
            break
    
    if not target_student:
        print(f"未找到学号{student_id}对应的学生，修改失败\n")
        return
    
    # 展示当前信息
    print(f"找到学生：{target_student['name']}，当前信息如下：")
    print(f"姓名：{target_student['name']}，数学：{target_student['math']}，语文：{target_student['chinese']}，英语：{target_student['english']}")
    
    # 修改姓名
    new_name = input("请输入新姓名（回车保留原姓名）：").strip()
    if new_name:
        target_student["name"] = new_name
    
    # 修改成绩
    try:
        # 数学成绩
        math_input = input("请输入新数学成绩（回车保留原成绩）：").strip()
        if math_input:
            math = int(math_input)
            if 0 <= math <= 100:
                target_student["math"] = math
            else:
                print("数学成绩必须在0-100之间！不修改该科目\n")
        
        # 语文成绩
        chinese_input = input("请输入新语文成绩（回车保留原成绩）：").strip()
        if chinese_input:
            chinese = int(chinese_input)
            if 0 <= chinese <= 100:
                target_student["chinese"] = chinese
            else:
                print("语文成绩必须在0-100之间！不修改该科目\n")
        
        # 英语成绩
        english_input = input("请输入新英语成绩（回车保留原成绩）：").strip()
        if english_input:
            english = int(english_input)
            if 0 <= english <= 100:
                target_student["english"] = english
            else:
                print("英语成绩必须在0-100之间！不修改该科目\n")
    except ValueError:
        print("成绩输入无效！未修改任何成绩\n")
        return
    
    print(f"学号{student_id}的学生信息修改成功！\n")

def delete_student():
    """按学号删除学生信息"""
    if not students:
        print("系统中暂无学生信息，无法删除\n")
        return
    
    student_id = input("请输入要删除的学生学号：").strip()
    target_index = -1
    for index, student in enumerate(students):
        if student["student_id"] == student_id:
            target_index = index
            break
    
    if target_index == -1:
        print(f"未找到学号{student_id}对应的学生，删除失败\n")
        return
    
    # 删除确认
    student_name = students[target_index]["name"]
    confirm = input(f"确定要删除学生{student_name}（学号{student_id}）吗？（y/n）：").strip().lower()
    if confirm == "y":
        students.pop(target_index)
        print(f"学生{student_name}（学号{student_id}）删除成功！\n")
    else:
        print("已取消删除操作\n")

def sort_students():
    """按总分降序排名并输出"""
    if not students:
        print("系统中暂无学生信息，无法排名\n")
        return
    
    # 按总分排序
    sorted_students = sorted(
        students,
        key=lambda s: s["math"] + s["chinese"] + s["english"],
        reverse=True
    )
    
    # 输出排名
    print("--- 学生成绩排名（总分从高到低） ---")
    print(f"排名\t学号\t姓名\t数学\t语文\t英语\t总分")
    for rank, student in enumerate(sorted_students, start=1):
        total = student["math"] + student["chinese"] + student["english"]
        print(f"{rank}\t{student['student_id']}\t{student['name']}\t{student['math']}\t{student['chinese']}\t{student['english']}\t{total}")
    print("------------------------------------\n")

if __name__ == "__main__":
    while True:
        show_menu()
        try:
            choice = int(input("请输入你要选择的功能编号（0-5）："))
        except ValueError:
            print("输入无效！请输入数字0-5\n")
            continue
        
        if choice == 0:
            print("感谢使用学生管理系统，再见！")
            break
        elif choice == 1:
            add_student()
        elif choice == 2:
            query_student()
        elif choice == 3:
            modify_student()
        elif choice == 4:
            delete_student()
        elif choice == 5:
            sort_students()
        else:
            print("功能编号不存在！请输入0-5的数字\n")

三、核心知识点总结

1. 数据结构：使用「列表 + 字典」存储结构化数据，列表存储批量数据，字典存储单个学生的多字段信息，是 Python 基础数据结构的经典应用。

2. 函数封装：将每个功能独立封装为函数（如add_student()、query_student()），代码结构清晰，便于维护和复用。

3. 循环与条件判断：

   • while True 实现循环交互，支持多次操作；
   • for 循环遍历学生列表，实现查找、学号校验等功能；
   • if-elif-else 实现菜单分支和条件校验。

4. 异常处理：使用try-except捕获ValueError（输入非数字），提升程序健壮性，避免程序意外崩溃。

5. 自定义排序：使用sorted()函数 +lambda匿名函数，按总分自定义排序，这是 Python 排序的核心技巧。

6. 列表操作：使用append()添加元素、pop()删除元素、enumerate()获取索引 + 元素，掌握列表的核心操作。

四、优化与扩展方向（进阶提升）

1. 数据持久化：将内存中的学生数据保存到文件（TXT/CSV/Excel/SQLite），程序关闭后数据不丢失。

   • 示例（TXT 存储）：使用open()函数写入 / 读取学生数据，按固定格式存储。
   • 示例（Excel 存储）：使用openpyxl库，将学生数据写入 Excel 文件。

2. 功能扩展：

   • 支持模糊查询（按姓名关键字查询，如输入 “张”，查询所有姓张的学生）；
   • 支持批量删除 / 修改；
   • 计算班级平均分、最高分、最低分等统计信息。

3. 输入优化：

   • 限制学号格式（如固定 3 位数字）；
   • 自动去重空格，提升用户体验；
   • 支持快捷键退出功能。

4. 图形界面：使用 Python 内置的tkinter库，制作可视化图形界面，替代命令行交互，更贴近实际应用。

总结

1. 学生管理系统（控制台版）是 Python 入门的经典项目，核心是巩固「列表 / 字典 / 函数 / 循环 / 条件判断」等基础语法。
2. 项目实现遵循「先搭框架，后填功能」的思路，先实现菜单导航，再逐个完成添加、查询、修改、删除、排名功能。
3. 核心要点：学号唯一性校验、按学号精准查找、sorted()自定义排序、异常处理，这些技巧可复用至其他基础项目中。
4. 可通过数据持久化、功能扩展、图形界面等方向，逐步提升项目的实用性和复杂度。