编程实现： 某班级共有50名学生，本学期共有5门课程，分别是高等数学、大学物理、计算机基础、C语言程序设计和马克思主义原理。请定义结构体存储学生的姓名、性别、学号和5门课程的期末考试成绩。 要求： 1)学号格式为220101~220150，有序生成；姓名和性别请在主程序中给定。 2)请利用随机数生成5门课的期末考试成绩；各门课的成绩最大值不能超过100分，最小值高于40分。 3)查找功能1：用二分（折半）查找算法实现根据学号查找该学生的各个科目成绩，输出该学生的姓名、学号、各科目成绩以及平均成绩。 4)查找功能2：用线性查找算法实现查找各个科目大于90分和小于60分的成绩，并输出相应的学生的姓名、学号和该科目成绩。 5)排序功能：根据总成绩对学生成绩进行从高到低排序，并依次输出姓名、学号、各科目成绩以及总成绩。请指明用什么排序方法。

以下是代码实现：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <time.h>

#define COURSE_NUM 5  // 课程数量
#define STUDENT_NUM 50  // 学生数量

typedef struct {
    char name[20];  // 学生姓名
    char sex[5];  // 学生性别
    int id;  // 学生学号
    int scores[COURSE_NUM];  // 学生5门课程的期末考试成绩
    int total_score;  // 学生总成绩
} Student;

// 生成学号
int generate_id() {
    static int id = 220100;  // 初始学号
    return id++;
}

// 生成随机分数
int generate_score() {
    return rand() % 61 + 40;  // 分数范围为40~100分
}

// 初始化学生信息
void init_student(Student* stu) {
    strcpy(stu->name, "张三");  // 此处姓名和性别均为固定值，可以根据需要修改
    strcpy(stu->sex, "男");
    stu->id = generate_id();
    for (int i = 0; i < COURSE_NUM; i++) {
        stu->scores[i] = generate_score();
        stu->total_score += stu->scores[i];
    }
}

// 输出学生信息
void print_student(const Student* stu) {
    printf("姓名：%s，学号：%d，性别：%s，数学：%d，物理：%d，计算机基础：%d，C语言：%d，马原：%d，总成绩：%d\n",
            stu->name, stu->id, stu->sex, stu->scores[0], stu->scores[1], stu->scores[2], stu->scores[3], stu->scores[4], stu->total_score);
}

// 二分查找
int binary_search(const Student* stu_arr, int len, int id) {
    int left = 0;
    int right = len - 1;
    while (left <= right) {
        int mid = (left + right) / 2;
        if (stu_arr[mid].id == id) {
            return mid;
        } else if (stu_arr[mid].id < id) {
            left = mid + 1;
        } else {
            right = mid - 1;
        }
    }
    return -1;  // 没有找到
}

// 根据学号查找学生
void search_by_id(const Student* stu_arr, int len) {
    int id;
    printf("请输入学号：");
    scanf("%d", &id);
    int index = binary_search(stu_arr, len, id);
    if (index == -1) {
        printf("没有找到该学生！\n");
    } else {
        print_student(&stu_arr[index]);
    }
}

// 线性查找
void linear_search(const Student* stu_arr, int len) {
    printf("大于90分的学生：\n");
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        for (int j = 0; j < COURSE_NUM; j++) {
            if (stu_arr[i].scores[j] > 90) {
                printf("姓名：%s，学号：%d，科目：%d，成绩：%d\n",
                    stu_arr[i].name, stu_arr[i].id, j + 1, stu_arr[i].scores[j]);
            }
        }
    }
    printf("小于60分的学生：\n");
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        for (int j = 0; j < COURSE_NUM; j++) {
            if (stu_arr[i].scores[j] < 60) {
                printf("姓名：%s，学号：%d，科目：%d，成绩：%d\n",
                    stu_arr[i].name, stu_arr[i].id, j + 1, stu_arr[i].scores[j]);
            }
        }
    }
}

// 总成绩比较函数（用于排序）
int cmp(const void* a, const void* b) {
    const Student* sa = (const Student*)a;
    const Student* sb = (const Student*)b;
    return sb->total_score - sa->total_score;
}

// 根据总成绩排序
void sort_by_total_score(Student* stu_arr, int len) {
    qsort(stu_arr, len, sizeof(Student), cmp);
    printf("按总成绩排序：\n");
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        print_student(&stu_arr[i]);
    }
}

int main() {
    srand((unsigned int)time(NULL));  // 初始化随机数种子

    // 初始化学生信息
    Student stu_arr[STUDENT_NUM];
    for (int i = 0; i < STUDENT_NUM; i++) {
        init_student(&stu_arr[i]);
    }

    // 查找功能1：二分查找
    search_by_id(stu_arr, STUDENT_NUM);

    // 查找功能2：线性查找
    linear_search(stu_arr, STUDENT_NUM);

    // 排序功能：根据总成绩排序（使用快速排序）
    sort_by_total_score(stu_arr, STUDENT_NUM);

    return 0;
}

本程序使用了二分查找和快速排序算法。其中，二分查找用于根据学号查找学生信息，快速排序用于根据总成绩排序学生信息。在初始化学生信息时，学号会按照有序的方式生成。在生成随机数时，为了保证各门课的成绩最小值高于40分，所以使用了`rand() % 61 + 40`的方式生成40~100之间的随机数。