用C++编写一个实训提目分配与管理系统

包括实训名称，教师和学生三个类
1、将实训提姆写入文件以及从文件读出
2、增加提目
3、进行提目分配，每三个学生选择一个，进行登记
4、可以读出信息进行输出
5、自己扩展功能（可有可无）
尽量多标注。
实训题木（目）有（实验室管理系统
，简单加减乘除计算器
，实训分配与管理系统
，学生信息管理系统
，学校教师信息管理
，动物关系系统，
计算图形面积和体积计算器
）


#include <iostream>
#include <fstream>
#include <sstream>
#include <string>
#include <map>
using namespace std;

// 题目结构
struct TiMu {
    int id;          // 题目id
    string title;    // 题目标题
};

// 教师
struct Teacher {
    int id;         // 教师编号
    string name;    // 教师姓名
};

// 学生
struct Student {
    int id;        // 学生学号
    string name;   // 学生姓名
    int tid;       // 分配实训题目
};

class Manager {
public:
    explicit Manager(const string &file); // 构造函数
    bool LoadTiMu(); // 从文件中加载题目
    bool SaveTiMu(); // 保存题目到文件
    void AddTiMu(const string &title); // 添加题目
    void AddStudent(int id, const string &name); // 添加学生信息
    void AddTeacher(int id, const string &name); // 添加教师信息
    void DistributeOrder(); // 顺序分配题目
    void OutputTiMu(); // 输出题目信息
    void OutputDistribute(); // 输出分配信息

private:
    int getNextTiMu(int current); // 获取下一个分配的题目

private:
    string mTitleFile; // 实训题目保存文件路径
    map<int, TiMu> mTiMuMap; // 实训题目
    map<int, Teacher> mTeacher; // 教师信息
    map<int, Student> mStudent; // 学生信息
};

Manager::Manager(const string &file)
{
    mTitleFile = file;
}

bool Manager::LoadTiMu()
{
    ifstream fp;
    fp.open(mTitleFile);
    if (!fp.is_open()) {
        return false;
    }
    // 读取实训题目文件，文件格式为：
    // 0 实验室管理系统
    // 1 简单加减乘除计算器
    // ....
    string line;
    while (getline(fp, line)) { // 读取文件每一行
        istringstream is(line);
        TiMu tmp;
        is >> tmp.id >> tmp.title;
        mTiMuMap.insert(make_pair(tmp.id, tmp));
    }
    fp.close();
    return true;
}

bool Manager::SaveTiMu()
{
    ofstream fp;
    fp.open(mTitleFile);
    if (!fp.is_open()) {
        return false;
    }
    for (map<int, TiMu>::iterator it = mTiMuMap.begin(); it != mTiMuMap.end(); ++it) {
        TiMu &tmp = it->second;
        fp << tmp.id << " " << tmp.title << endl; // 按上述加载文件的格式： id 题目名称 保存实训题目信息
    }
    fp.close();
    return true;
}

void Manager::AddTiMu(const string &title)
{
    int nextid = 0;
    for (map<int, TiMu>::iterator it = mTiMuMap.begin(); it != mTiMuMap.end(); ++it) {
        TiMu &tmp = it->second;
        if (tmp.title == title) { // 如果待添加实训题目已经存在，则返回
            return;
        }
        nextid = tmp.id + 1;
    }
    // 新增实训题目，id为内部递增序号
    TiMu n;
    n.id = nextid;
    n.title = title;
    mTiMuMap.insert(make_pair(n.id, n));
    return;
}

void Manager::AddStudent(int id, const string &name)
{
    if (mStudent.find(id) != mStudent.end()) { // 已存在学生信息时，直接返回
        return;
    }
    Student st;
    st.id = id;
    st.name = name;
    st.tid = -1;
    mStudent.insert(make_pair(id, st));
    return;
}

void Manager::AddTeacher(int id, const string &name)
{
    if (mTeacher.find(id) != mTeacher.end()) { // 已存在教师信息时，直接返回
        return;
    }
    Teacher th;
    th.id = id;
    th.name = name;
    mTeacher.insert(make_pair(id, th));
    return;
}

// 获取下一个分配的题目ID
int Manager::getNextTiMu(int current)
{
    if (mTiMuMap.empty()) { // 没有实训题目，返回-1
        return -1;
    }
    if (current == -1 || current == mTiMuMap.size() - 1) { // 当为-1或者最后一个题目时，下一个题目从头开始获取
        return mTiMuMap.begin()->first;
    }
    return current + 1; // 内部题目id为递增序列，直接+1取下一个
}

void Manager::DistributeOrder()
{
    int i = 0; // 计数， 每3个学生分配一个实训题目
    int tid = getNextTiMu(-1);
    for (map<int, Student>::iterator it = mStudent.begin(); it != mStudent.end(); ++it) {
        it->second.tid = tid;
        ++i;
        if (i % 3 == 0) { // 每3个学生为一组，获取下一组待分配题目ID
            tid = getNextTiMu(tid);
        }
    }
}

void Manager::OutputTiMu()
{
    cout << "已有实训题目如下：" << endl;
    for (map<int, TiMu>::iterator it = mTiMuMap.begin(); it != mTiMuMap.end(); ++it) {
        cout << it->second.title << endl;
    }
}

void Manager::OutputDistribute()
{
    cout << "学生分配实训题目信息如下：" << endl;
    for (map<int, Student>::iterator it = mStudent.begin(); it != mStudent.end(); ++it) {
        map<int, TiMu>::iterator it2 = mTiMuMap.find(it->second.tid);
        if (it2 == mTiMuMap.end()) {
            cout << "学生： 学号 " << it->second.id << ", 姓名 " << it->second.name << " 未分配实训题目" << endl;
        } else {
            cout << "学生： 学号 " << it->second.id << ", 姓名 " << it->second.name << " 分配实训题目 " << it2->second.title << endl;
        }
    }
}

void Menu(void)
{
    cout << "1 添加题目" << endl;
    cout << "2 添加学生信息" << endl;
    cout << "3 添加教师信息" << endl;
    cout << "4 输出题目信息" << endl;
    cout << "5 分配实训题目" << endl;
    cout << "6 输出分配信息" << endl;
    cout << "7 退出" << endl;
}

int main(void)
{
    string file = "timu.txt";
    Manager ma(file);
    if (!ma.LoadTiMu()) {
        cout << "加载题目文件失败" << endl;
    }
    bool flag = true;
    while (flag) {
        Menu();
        int n;
        cin >> n;
        // 根据Menu中设置，输入相关信息并处理
        switch(n) {
        case 1: {
            string title;
            cout << "输入实训题目" << endl;
            cin >> title;
            ma.AddTiMu(title);
            break;
        }
        case 2: {
            int id;
            string name;
            cout << "输入学生学号" << endl;
            cin >> id;
            cout << "输入学生姓名" << endl;
            cin >> name;
            ma.AddStudent(id, name);
            break;
        }
        case 3: {
            int id;
            string name;
            cout << "输入教师编号" << endl;
            cin >> id;
            cout << "输入教师姓名" << endl;
            cin >> name;
            ma.AddTeacher(id, name);
            break;
        }
        case 4: {
            ma.OutputTiMu();
            break;
        }
        case 5: {
            ma.DistributeOrder();
            cout << "分配结束" << endl;
            break;
        }
        case 6: {
            ma.OutputDistribute();
            break;
        }
        case 7: {
            flag = false;
            break;
        }
        }
    }
    ma.SaveTiMu();
    return 0;
}