设计一个程序，用于管理学生成绩信息，包含添加、编辑和查看学生信息的功能。使用sqlite数据库存储学生成绩信息，tkinter模块实现GUI界面。其中，学生信息包括学号、姓名和班级等基本信息；成绩信息包括课程名称、分数、排名等。可以通过界面输入学生成绩信息并保存到数据库中。可以查看所有已存储的学生成绩信息，并支持根据学号或姓名查询某个学生成绩进行编辑。同时，需要处理并提示用户可能出现的错误，例如重复的学生学号或非法的输入格式等。最后，在主窗口中加入统计每科成绩的均值、方差和及格率等功能，并在输出学生成绩信息时显示每个班级学生成绩的数量及及格率。

好的，这是一个比较复杂的项目，需要用到sqlite数据库和tkinter模块，以下是一些代码示例和实现思路。

## 数据库设计

首先，我们需要设计一个合适的数据库结构来存储学生成绩信息。我们可以设计两个表：一个是学生信息表，另一个是成绩信息表。其中，学生信息表包含学号、姓名和班级等基本信息；成绩信息表包含课程名称、分数、排名等。两个表之间可以通过学号进行关联，具体的数据库表结构如下：

### 学生信息表（students）

| 列名 | 类型 | 描述 |
| --- | --- | --- |
| id | INTEGER | 学号，主键 |
| name | TEXT | 姓名 |
| class | TEXT | 班级 |

### 成绩信息表（scores）

| 列名 | 类型 | 描述 |
| --- | --- | --- |
| id | INTEGER | 成绩ID，主键 |
| student_id | INTEGER | 学号，外键，关联学生信息表的id列 |
| course | TEXT | 课程名称 |
| score | REAL | 分数 |
| rank | INTEGER | 排名 |

## GUI界面设计

我们使用tkinter模块来实现GUI界面。主窗口包含添加、编辑和查看学生信息的功能，以及统计每科成绩的均值、方差和及格率等功能。具体的界面设计如下：


## 代码实现

### 连接数据库

我们首先需要连接sqlite数据库，可以使用Python内置的sqlite3模块来完成。以下是连接数据库的代码示例：

import sqlite3

# 连接数据库
conn = sqlite3.connect('students.db')
cursor = conn.cursor()

### 创建数据库表

我们需要在数据库中创建学生信息表和成绩信息表。可以使用以下的代码示例来创建表：

# 创建学生信息表
cursor.execute('''
    CREATE TABLE IF NOT EXISTS students (
        id INTEGER PRIMARY KEY,
        name TEXT,
        class TEXT
    )
''')

# 创建成绩信息表
cursor.execute('''
    CREATE TABLE IF NOT EXISTS scores (
        id INTEGER PRIMARY KEY,
        student_id INTEGER,
        course TEXT,
        score REAL,
        rank INTEGER,
        FOREIGN KEY(student_id) REFERENCES students(id)
    )
''')

### 添加学生信息

我们需要在GUI界面中添加学生信息，当用户点击“添加”按钮时，将表单中的数据保存到数据库中。以下是添加学生信息的代码示例：

def add_student():
    # 获取表单数据
    id = int(id_entry.get())
    name = name_entry.get()
    class_ = class_entry.get()

    # 检查学号是否已经存在
    cursor.execute('SELECT * FROM students WHERE id = ?', (id,))
    if cursor.fetchone() is not None:
        messagebox.showerror("错误", "学号已经存在，请重新输入！")
        return

    # 将学生信息保存到数据库
    cursor.execute('INSERT INTO students(id, name, class) VALUES (?, ?, ?)', (id, name, class_))
    conn.commit()
    messagebox.showinfo("提示", "添加成功！")

### 编辑学生信息

我们需要在GUI界面中编辑学生信息，当用户点击“编辑”按钮时，根据学号或姓名查询到对应的学生信息，并将表单中的数据更新到数据库中。以下是编辑学生信息的代码示例：

def edit_student():
    # 获取表单数据
    id = int(id_entry.get())
    name = name_entry.get()
    class_ = class_entry.get()

    # 检查学号是否已经存在
    cursor.execute('SELECT * FROM students WHERE id = ?', (id,))
    if cursor.fetchone() is None:
        messagebox.showerror("错误", "学号不存在，请重新输入！")
        return

    # 更新学生信息到数据库
    cursor.execute('UPDATE students SET name = ?, class = ? WHERE id = ?', (name, class_, id))
    conn.commit()
    messagebox.showinfo("提示", "更新成功！")

### 查询学生信息

我们需要在GUI界面中查询学生信息，当用户点击“查询”按钮时，根据学号或姓名查询到对应的学生信息，并将查询结果显示在表格中。以下是查询学生信息的代码示例：

def search_student():
    # 获取查询关键字
    keyword = keyword_entry.get()

    # 根据学号或姓名查询学生信息
    cursor.execute('SELECT * FROM students WHERE id = ? OR name LIKE ?', (keyword, '%' + keyword + '%'))
    rows = cursor.fetchall()

    # 显示查询结果
    result_tree.delete(*result_tree.get_children())
    for row in rows:
        result_tree.insert('', 'end', values=row)

### 添加成绩信息

我们需要在GUI界面中添加成绩信息，当用户点击“添加”按钮时，将表单中的数据保存到数据库中。以下是添加成绩信息的代码示例：

def add_score():
    # 获取表单数据
    student_id = int(student_id_entry.get())
    course = course_entry.get()
    score = float(score_entry.get())

    # 将成绩信息保存到数据库
    cursor.execute('SELECT count(*) FROM scores WHERE student_id = ? AND course = ?', (student_id, course))
    count = cursor.fetchone()[0]
    if count > 0:
        messagebox.showerror("错误", "该学生该课程成绩已存在，请勿重复添加！")
        return
    cursor.execute('INSERT INTO scores(student_id, course, score) VALUES (?, ?, ?)', (student_id, course, score))
    conn.commit()
    messagebox.showinfo("提示", "添加成功！")

### 统计成绩信息

我们需要在GUI界面中统计每科成绩的均值、方差和及格率等信息。以下是统计成绩信息的代码示例：

def calculate_statistics():
    # 统计每个班级的学生数量和及格率
    cursor.execute('''
        SELECT class, COUNT(*), AVG(score), VAR_POP(score), SUM(CASE WHEN score >= 60 THEN 1 ELSE 0 END) / COUNT(*) 
        FROM students JOIN scores ON students.id = scores.student_id 
        GROUP BY class
    ''')
    rows = cursor.fetchall()

    # 显示统计结果
    statistics_text.delete('1.0', 'end')
    statistics_text.insert('1.0', '班级\t学生数量\t平均分\t方差\t及格率\n')
    for row in rows:
        statistics_text.insert('end', '\t'.join(map(str, row)) + '\n')

## 完整代码

最后，我们将上面的代码示例整合成一个完整的程序。完整代码如下：