要求用 C++语言设计程序，设计实现学生成绩管理系统的应用程序，程序具 体要求如下：1、 输入学号和科目名称（如语文、数学等）查询所有同学该科门科目的平 均成绩以及该生该门科目的排名。 2、 输入学号，输出所有同学根据总成绩的排名，并输出该学号的排名。 3、 输入学号、科目名称、修改的成绩分数对成绩单中成绩进行修改。 4、程序在最开始可以选择想执行的业务选项。

好的，我可以帮您设计实现这个学生成绩管理系统的应用程序。

首先，我们需要设计数据结构来存储学生的成绩信息，可以使用一个结构体来表示每个学生和他们的成绩信息：

struct Student {
  string id; // 学号
  string name; // 姓名
  double scores[NUM_SUBJECTS]; // 成绩数组，包含 NUM_SUBJECTS 个科目的成绩
  double total_score; // 总成绩
  int rank; // 总成绩排名
  int subject_rank[NUM_SUBJECTS]; // 每个科目的排名
};

其中，`NUM_SUBJECTS` 表示科目数量，可以在程序开始时预先定义好。

接下来，我们需要设计数据结构来存储所有学生的信息，可以使用一个动态数组来存储所有学生的结构体：

vector<Student> students;

在程序运行时，我们需要从文件或数据库中读取学生信息并存储到这个数组中。

接下来，我们可以实现具体的功能：

1. 查询同学科目平均成绩和排名

void query_subject_scores() {
  string id, subject_name;
  cout << "请输入学号和科目名称（以空格分隔）：" << endl;
  cin >> id >> subject_name;

  int subject_index = get_subject_index(subject_name);
  if (subject_index == -1) { // 没有这个科目
    cout << "没有找到该科目！" << endl;
    return;
  }

  double sum_scores = 0;
  int count = 0;
  for (int i = 0; i < students.size(); i++) {
    if (students[i].scores[subject_index] >= 0) { // 有成绩
      sum_scores += students[i].scores[subject_index];
      count++;
    }
  }
  double average_score = sum_scores / count;

  // 计算学生排名
  for (int i = 0; i < students.size(); i++) {
    if (students[i].scores[subject_index] >= 0) { // 有成绩
      students[i].subject_rank[subject_index] = 1;
      for (int j = 0; j < students.size(); j++) {
        if (students[j].scores[subject_index] >= 0 && students[j].total_score > students[i].total_score) {
          students[i].subject_rank[subject_index]++;
        }
      }
    } else { // 没有成绩
      students[i].subject_rank[subject_index] = -1;
    }
  }

  // 输出结果
  cout << "该科目平均成绩为：" << average_score << endl;
  for (int i = 0; i < students.size(); i++) {
    if (students[i].id == id) {
      cout << "该生排名为：" << students[i].subject_rank[subject_index] << endl;
      break;
    }
  }
}

2. 查询同学总成绩排名

void query_total_scores() {
  string id;
  cout << "请输入学号：" << endl;
  cin >> id;

  // 计算学生总成绩
  for (int i = 0; i < students.size(); i++) {
    double total_score = 0;
    for (int j = 0; j < NUM_SUBJECTS; j++) {
      if (students[i].scores[j] >= 0) { // 有成绩
        total_score += students[i].scores[j];
      }
    }
    students[i].total_score = total_score;
  }

  // 计算学生排名
  for (int i = 0; i < students.size(); i++) {
    students[i].rank = 1;
    for (int j = 0; j < students.size(); j++) {
      if (students[j].total_score > students[i].total_score) {
        students[i].rank++;
      }
    }
  }

  // 输出结果
  for (int i = 0; i < students.size(); i++) {
    if (students[i].id == id) {
      cout << "该生排名为：" << students[i].rank << endl;
      break;
    }
  }

  // 按总成绩排序输出所有学生
  sort(students.begin(), students.end(), [](const Student& s1, const Student& s2) {
    return s1.total_score > s2.total_score;
  });
  cout << "学号\t姓名\t总成绩\t排名" << endl;
  for (int i = 0; i < students.size(); i++) {
    cout << students[i].id << "\t" << students[i].name << "\t" << students[i].total_score << "\t" << students[i].rank << endl;
  }
}

3. 修改成绩

void modify_score() {
  string id, subject_name;
  double new_score;
  cout << "请输入学号、科目名称和新的成绩（以空格分隔）：" << endl;
  cin >> id >> subject_name >> new_score;

  int subject_index = get_subject_index(subject_name);
  if (subject_index == -1) { // 没有这个科目
    cout << "没有找到该科目！" << endl;
    return;
  }

  // 修改成绩
  for (int i = 0; i < students.size(); i++) {
    if (students[i].id == id) {
      students[i].scores[subject_index] = new_score;
      break;
    }
  }
}

4. 程序入口

void print_menu() {
  cout << "请选择要执行的业务：" << endl;
  cout << "1. 查询同学科目平均成绩和排名" << endl;
  cout << "2. 查询同学总成绩排名" << endl;
  cout << "3. 修改成绩" << endl;
  cout << "4. 退出程序" << endl;
}

int main() {
  // 初始化学生信息

  while (true) {
    print_menu();
    int choice;
    cin >> choice;
    switch (choice) {
      case 1:
        query_subject_scores();
        break;
      case 2:
        query_total_scores();
        break;
      case 3:
        modify_score();
        break;
      case 4:
        return 0;
      default:
        cout << "请选择正确的业务选项！" << endl;
        break;
    }
  }
}

其中，`get_subject_index` 函数可以用来获取某个科目在成绩数组中的下标：

int get_subject_index(const string& subject_name) {
  for (int i = 0; i < NUM_SUBJECTS; i++) {
    if (subject_name == SUBJECT_NAMES[i]) {
      return i;
    }
  }
  return -1; // 没有找到该科目
}

完整代码如下：