python如何制作学生成绩表

制作学生成绩表是一个常见且有用的编程练习，可以帮助你熟练掌握Python的基本操作、数据处理以及文件操作。首先，我们需要创建一个数据结构来存储学生的姓名和成绩、然后我们需要能够输入、修改和删除学生的成绩、最后，我们需要能够输出成绩表。下面是如何详细实施这些步骤的解释和代码示例。

一、创建数据结构

在Python中，我们可以使用字典和列表来存储学生的姓名和成绩。字典的键可以是学生的姓名，值可以是该学生的成绩（例如，另一个字典或列表）。

students = {
    "Alice": {"Math": 85, "Science": 92},
    "Bob": {"Math": 78, "Science": 88},
    "Charlie": {"Math": 93, "Science": 95},
}

二、输入学生成绩

我们可以编写一个函数来输入学生的姓名和成绩，并将其添加到字典中。如果学生已经存在，我们可以更新他们的成绩。

def add_student(students, name, subject, grade):
    if name not in students:
        students[name] = {}
    students[name][subject] = grade

三、修改学生成绩

类似于添加学生成绩，我们可以编写一个函数来修改现有学生的成绩。

def update_student(students, name, subject, grade):
    if name in students:
        students[name][subject] = grade
    else:
        print(f"Student {name} does not exist.")

四、删除学生成绩

我们还需要一个函数来删除学生的成绩或整个学生记录。

def delete_student(students, name):
    if name in students:
        del students[name]
    else:
        print(f"Student {name} does not exist.")

五、输出成绩表

最后，我们需要一个函数来输出所有学生的成绩表。我们可以使用pandas库来简化这个过程，并将结果输出到控制台或保存到文件中。

import pandas as pd
def print_student_table(students):
    df = pd.DataFrame(students).T.fillna('-')
    print(df)

六、完整代码示例

下面是一个完整的示例，包括所有上述功能。

import pandas as pd
def add_student(students, name, subject, grade):
    if name not in students:
        students[name] = {}
    students[name][subject] = grade
def update_student(students, name, subject, grade):
    if name in students:
        students[name][subject] = grade
    else:
        print(f"Student {name} does not exist.")
def delete_student(students, name):
    if name in students:
        del students[name]
    else:
        print(f"Student {name} does not exist.")
def print_student_table(students):
    df = pd.DataFrame(students).T.fillna('-')
    print(df)
def main():
    students = {
        "Alice": {"Math": 85, "Science": 92},
        "Bob": {"Math": 78, "Science": 88},
        "Charlie": {"Math": 93, "Science": 95},
    }
    print("Initial student table:")
    print_student_table(students)
    print("\nAdding a new student:")
    add_student(students, "David", "Math", 90)
    print_student_table(students)
    print("\nUpdating a student's grade:")
    update_student(students, "Alice", "Math", 95)
    print_student_table(students)
    print("\nDeleting a student:")
    delete_student(students, "Bob")
    print_student_table(students)
if __name__ == "__main__":
    main()

七、总结

通过上述步骤，我们可以创建一个简单的学生成绩表管理系统。我们学习了如何使用Python字典和列表来存储学生数据，如何编写函数来添加、修改和删除学生成绩，以及如何使用pandas库来输出成绩表。这个示例可以作为基础，进一步扩展以满足实际需求，例如增加更多的学科、处理更多的学生数据、导入导出文件等。

八、扩展功能

为了让这个系统更实用，我们还可以添加一些扩展功能：

从文件中导入数据：使用pandas从CSV文件中导入学生数据。
导出数据到文件：将成绩表导出到CSV文件。
数据验证：确保输入的成绩在合理范围内（例如0到100）。
用户交互：通过命令行界面或图形用户界面与用户进行交互。

下面是如何实现这些扩展功能的一些示例代码。

从文件中导入数据

def import_students_from_csv(filename):
    df = pd.read_csv(filename, index_col=0)
    return df.to_dict('index')

导出数据到文件

def export_students_to_csv(students, filename):
    df = pd.DataFrame(students).T.fillna('-')
    df.to_csv(filename)

数据验证

def add_student(students, name, subject, grade):
    if not (0 <= grade <= 100):
        print("Grade must be between 0 and 100.")
        return
    if name not in students:
        students[name] = {}
    students[name][subject] = grade

用户交互

def main():
    students = {}
    while True:
        print("\nMenu:")
        print("1. Add student")
        print("2. Update student")
        print("3. Delete student")
        print("4. Print student table")
        print("5. Import from CSV")
        print("6. Export to CSV")
        print("7. Exit")
        choice = input("Enter your choice: ")
        if choice == '1':
            name = input("Enter student name: ")
            subject = input("Enter subject: ")
            grade = int(input("Enter grade: "))
            add_student(students, name, subject, grade)
        elif choice == '2':
            name = input("Enter student name: ")
            subject = input("Enter subject: ")
            grade = int(input("Enter grade: "))
            update_student(students, name, subject, grade)
        elif choice == '3':
            name = input("Enter student name: ")
            delete_student(students, name)
        elif choice == '4':
            print_student_table(students)
        elif choice == '5':
            filename = input("Enter filename: ")
            students = import_students_from_csv(filename)
        elif choice == '6':
            filename = input("Enter filename: ")
            export_students_to_csv(students, filename)
        elif choice == '7':
            break
        else:
            print("Invalid choice. Please try again.")
if __name__ == "__main__":
    main()