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： 通过二维数组构建学生的成绩单 学号 语文 数学 英语 物理 化学 生物 101 96 79 88 77 76 83 102 79 82 86 82 67 91 103 83 98 95 92 93 88 104 92 82 78 89 81 79 105 87 95 91 85 87 75 程序包含的功能： 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。 其它要求： 除程序能够正确运行外，还要求程序具有友好的用户交互界面， 能够对错误输入进行处理 （比如对输入金额验证，输入 id的唯一性验证，输入 超长字符的验证） 具备良好的性能， 程序要求具有良好的注释和代码美观性。

好的，我明白了您的要求。这是一个非常典型的学生成绩管理系统，可以用 C++ 语言来实现。我将为您提供一些实现的思路和代码示例。

首先，我们需要用二维数组来存储学生的成绩单，可以定义一个数组 grades，其中 grades[i][j] 表示第 i 个学生的第 j 门科目的成绩。例如，grades[0][1] 表示第一个学生的语文成绩。

接下来，实现各个功能：

1. 输入学号和科目名称，查询所有同学该科目的平均成绩以及该生该门科目的排名。

可以定义一个函数 findSubjectRank，该函数接受两个参数：学号和科目名称。该函数首先需要找到该科目的平均成绩，可以通过遍历 grades 数组并计算每个学生该科目的成绩来实现。然后，需要找到该生在该科目中的排名，可以先将 grades 数组按照该科目成绩排序，然后找到该生所在的位置即可。

以下是示例代码：

// 查找某个学生在某门课程中的排名以及该科目的平均成绩
void findSubjectRank(int stuId, string subject) {
    int subjectIdx = getSubjectIndex(subject); // 获取科目在数组中的索引
    double totalScore = 0;
    int rank = 1;
    double scores[numStudents];
    // 计算每个学生的该科目成绩
    for (int i = 0; i < numStudents; i++) {
        scores[i] = grades[i][subjectIdx];
        totalScore += scores[i];
    }
    double avgScore = totalScore / numStudents; // 计算平均成绩
    // 对成绩进行排序，并找到该生在该科目中的排名
    sort(scores, scores + numStudents);
    for (int i = numStudents - 1; i >= 0; i--) {
        if (stuId == studentIds[i]) {
            cout << "学生 " << studentNames[i] << " 在科目 " << subject << " 中的排名是：" << rank << endl;
            break;
        }
        rank++;
    }
    cout << "科目 " << subject << " 的平均成绩是：" << avgScore << endl;
}

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。

可以定义一个函数 findTotalRank，该函数接受一个参数：学号。该函数需要计算每个学生的总成绩，并按照总成绩进行排序。然后，找到该生在总成绩排名中的位置即可。

以下是示例代码：

// 查找某个学生在总成绩中的排名以及所有学生的总成绩排名
void findTotalRank(int stuId) {
    double totalScores[numStudents];
    // 计算每个学生的总成绩
    for (int i = 0; i < numStudents; i++) {
        double totalScore = 0;
        for (int j = 1; j < numSubjects; j++) {
            totalScore += grades[i][j];
        }
        totalScores[i] = totalScore;
    }
    // 对总成绩进行排序，并找到该生在总成绩中的排名
    sort(totalScores, totalScores + numStudents);
    int rank = 1;
    for (int i = numStudents - 1; i >= 0; i--) {
        if (stuId == studentIds[i]) {
            cout << "学生 " << studentNames[i] << " 在总成绩中的排名是：" << rank << endl;
            break;
        }
        rank++;
    }
    cout << "所有学生的总成绩排名：" << endl;
    for (int i = numStudents - 1; i >= 0; i--) {
        cout << "排名 " << rank << ": 学生 " << studentNames[i] << "，总成绩为 " << totalScores[i] << endl;
        rank++;
    }
}

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。

可以定义一个函数 modifyGrade，该函数接受三个参数：学号、科目名称和修改后的成绩。该函数需要找到该生在该科目中的成绩，然后将其修改为新的成绩。

以下是示例代码：

// 修改某个学生在某门课程中的成绩
void modifyGrade(int stuId, string subject, double newScore) {
    int subjectIdx = getSubjectIndex(subject); // 获取科目在数组中的索引
    int stuIdx = getStudentIndex(stuId); // 获取学生在数组中的索引
    grades[stuIdx][subjectIdx] = newScore; // 修改成绩
}

4. 程序在最开始可以选择想执行的业务选项。

可以定义一个函数 main，该函数在开始时输出一个菜单，让用户选择要执行的功能。然后根据用户的选择调用相应的函数。

以下是示例代码：

int main() {
    // 输出菜单
    cout << "请输入数字选择要执行的功能：" << endl;
    cout << "1. 输入学号和科目名称，查询所有同学该科目的平均成绩以及该生该门科目的排名" << endl;
    cout << "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" << endl;
    cout << "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" << endl;
    int choice;
    cin >> choice;
    switch (choice) {
        case 1:
            int stuId;
            string subject;
            cout << "请输入学号和科目名称：" << endl;
            cin >> stuId >> subject;
            findSubjectRank(stuId, subject);
            break;
        case 2:
            cout << "请输入学号：" << endl;
            cin >> stuId;
            findTotalRank(stuId);
            break;
        case 3:
            double newScore;
            cout << "请输入学号、科目名称和修改后的成绩：" << endl;
            cin >> stuId >> subject >> newScore;
            modifyGrade(stuId, subject, newScore);
            break;
        default:
            cout << "无效的选项" << endl;
            break;
    }
    return 0;
}

注意，代码中的 getSubjectIndex 和 getStudentIndex 函数需要自行实现，可以通过遍历 studentIds 和 subjects 数组来找到对应的索引。此外，还需要在程序开始时读入学生的信息和成绩数据，可以从文件或者标准输入中读入。