Transcript 第十章结构体和共用体
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C程序设计
第9章 自定义数据类型
主讲教师： 鲁 萍
西安建筑科技大学 理学院
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第9章 自定义数据类型
结构体变量
结构体数组
结构体与指针
指针与链表
共用体
枚举
小结
习题
2
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结构体类型的定义
例1 学生信息：学号,姓名,成绩１,成绩２,成绩３,平均成绩
要求计算平均成绩，并输出学生的学号，姓名和平均成绩
问题：学生信息包含不同类型的数据
结构体
例2 对一个班的若干学生进行管理，实现插入新生信息和删除转
学学生信息的功能。
问题：新数据无法和已有数据连续存储
链表
3
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结构体类型的定义
例1学生信息：学号,姓名,成绩１,成绩２,成绩３,平均成绩
要求计算平均成绩，并输出学生的学号，姓名和平均成绩
struct student{
结构体类型：
int num;
不同类型的数据的有序集合
char name[20];
float score1;
struct 类型名称 {
float score2;
成员表列
float score3;
}；
float aver;
};
结构体变量：
用结构体类型说明的变量
//定义２个结构体变量
struct student stu1,stu2;
（定义结构体类型不分配内存
struct student stu[3];
单元！定义结构体变量时分配
//定义3个元素的结构体数组 存储单元）
4
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结构体变量的初始化
定义时初始化：将各元素初值放在“{ }”里赋值给变量。
例： struct student{
int num;
char name[20];
float score1;
float score2;
float score3;
float aver;
} stu[3]={{001,"zhang3",80,88,75},
{002,"li4",90,83,84},
{003,"wang5",50,62,65}};
可以这样定义结构体变量
5
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结构体变量的定义
存储：
(1)结构体的所有成员各自占用不 stu[0]
stu1
同的内存单元
(2)一共占用多少字节存储单元？ 38字节
sizeof( struct student)
struct student{
int num;
char name[20];
float score1;
float score2;
float score3;
float aver;
}stu1,stu2;
stu[3];
stu[1]
stu2
38字节
001
“zhang3”
80
88
75
002
“li4”
90
83
84
int num
char name[20]
float score1
float score2
float score3
float aver
int num
char name[20]
float score1
float score2
float score3
float aver
stu[2]
38字节
6
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结构体 变量引用
例11-1要求计算平均成绩，并输出学生的学号，姓名和平均成绩
struct student{
int num;
char name[20];
float score1;
float score2;
float score3;
float aver;
}stu[3]={{001,"zhang3",80,88,75},
{002,"li4",90,83,84},
{003,"wang5",50,62,65}};
stu[0]
stu[1]
001
“zhang3”
80
88
75
002
“li4”
90
83
84
num
name[20]
score1
score2
score3
aver
num
name[20]
score1
score2
score3
aver
for(i=0;i<3;i++)
{ stu[i].aver= stu[i].score1+ stu[i]. score2+ stu[i]. score3;
stu[i]. aver /=3;
}
成员的引用方式：结构体变量名. 成员名
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结构体变量引用
A0901：学生信息：学号,姓名,成绩１,成绩２,成绩３,平均成绩
要求计算平均成绩，并输出学生的学号，姓名和平均成绩
for(i=0;i<3;i++)
printf("%5d%20s%8.2f\n",stu[i].num,stu[i].name,stu[i].aver);
输出学生的所有信息
printf(”%d,%s,%f,%f,%f,%f\n”,stud1); ×
不能对结构体变量整体输入输出，只能对各个成员分别输入输出
printf(”%d,%s,%f,%f,%f,%f\n”,stud1.num, stu1.name,
stu1.score1, stu1.score2, stu1.score3, stu1.aver);()
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结构体例题
A0901 ：#include
struct student{
int num; char name[20];
float score1; float score2; float score3;float aver;
};
void main()
{ struct student stu[3]={{001,"zhang3",80,88,75},
{002,"li4",90,83,84},
{003,"wang5",50,62,65}};
int i;
for(i=0;i<3;i++)
{ stu[i].aver=stu[i].score1+stu[i].score2+stu[i].score3;
stu[i].aver /=3;
}
for(i=0;i<3;i++)
printf("%5d%20s%8.2f\n",stu[i].num,stu[i].name,stu[i].aver);
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}
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指向结构体变量的指针
A0901 ：#include
struct student{
int num; char name[20]; float score1; float score2; float score3;float aver;
}stu={001,"zhang3",80,88,75};
P
001
“zhang3”
80
88
75
struct student *p=&stu;
stu.
stu.score2+ p->
stu.score3;
p-> score1+ p->
p-> aver=stu.
stu. aver /=3;
(*p).
printf("%5d%20s%8.2f\n", p->
stu.num, (*p).
stu.name,(*p).
stu.aver);
1、结构体类指针变量的定义：结构体类型名称
2、通过指针变量引用成员：
1) 结构体类指针变量名->成员名 （常用）
2) (*结构体类指针变量名).成员名
*指针变量名
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指向结构体数组的指针
A0901 ：#include
struct student{
int num; char name[20]; float score1; float score2; float
aver;
001
P score3;float
“zhang3”
}; stu[3]={{001,"zhang3",80,88,75},{002,"li4",90,83,84}, {003,"wang5",50,62,65}};
stu[0]
struct stud *p=stu;
p++ 指向数组中
的下一个元素
80
88
75
002
for(p=stu;p
{ p->aver=p->score1+p->score2+p->score3;
90
stu[1]
p->aver /=3;
83
84
}
for(p=stu;p
stu[2]
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用指针构成链表
struct student{
int num;
char name[20];
float score1;
float score2;
float score3;
float aver;
新 增加 一个学生？ 不行！
数组不能动态定义！新增信息存储单元不连续
001
链表：可以使物理上不连续的存储单元在逻辑
“zhang3”
80
上连续访问
struct student *next;
1249
};
指针
88
75
81.3
002
“li4”
90
83
84
85.7
003
指针
wang5
50
62
65
59
1356
1475
指针
每个结构中的最后一个是指针，
指向下一个节点的首地址，形成链式结构
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构建链表
A0902例 建立如下链表，由3个学生数据的结点组成。输出
各结点中的数据，并计算学生成绩的平均值。
head
next
链表的起始
001
002
004
89.5
90
85
next
next
next
struct student
{ int num;
float score;
struct student *next;
};
=NULL
标记链表的结束
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构建链表
void main()
struct student
{ struct student a,b,c,*head,*p;
{ int num; float score;
a.num=001; a.score=89.5;
struct student *next;
b.num=002; b.score=90;
};
c.num=004; c.score=85;
a
b
c
head=&a;
head
a.next=&b;
P
001 P
002 P
004
next
b.next=&c;
89.5
90
85
c.next=NULL;
p=head;
next
next
next
while ( p!=NULL)
{ printf(“%d % f \n”,p->num,p->score);
NULL
P
p=p->next;
}
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}
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链表操作：插入、删除
1. malloc 函数:
//动态申请一个节点空间
内存动态存储区中分配一个长度
struct student *d;
为size的连续空间
int len=sizeof(struct student); 2. free函数 释放空间
d=(struct student *) malloc(len);
d-->
//为节点赋值
003
scanf("%d",&(d->num));
78
scanf("%f",&(d->score));
next
a
b
//将节点插入链表head
c
d->next=b.next;
004
001
002
next
b.next=d;
85
89.5
90
//链表删除元素d
next
b.next=d->next
next
next
free(d);
//释放空间
=NULL
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结构体数组练习
A0903：有10人投票，对3个候选人得票进行统计。每此
输入一个候选人的名字，要求输出最后统计结果。
【程序思路分析】
将输入的后选人的名字与结构体中的初始名字比较，若
两者相等，则将该后选人的票数加1；
投票人数通过循环方式进行控制；有多少人就循环多少
次，但每次只能投一个人的票。
结构定义：
struct person{
char name[20];
int count;
}pers[3]={{"Zhang",0},{"Wang",0},{"Li",0}};
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main(){
struct person{
char name[20];
int count;
}pers[3]={{"Zhang",0},{"Wang",0},{"Li",0}};
int i=0,j=0;
char nam[20];
for (;i<10;i++){ /*控制投票人数*/
scanf(“%s”,nam); /*输入候选人姓名*/
for(j=0;j<3;j++) /*控制候选人数*/
if(strcmp(nam,pers[j].name)==0) pers[j].count++;
}
printf("\n");
for(i=0;i<3;i++)
printf("%6s %d",pers[i].name,pers[i].count);
}
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结构体变量嵌套
成员也可以是一个结构变量。
struct clock
{ int hour, minute, second;};
struct date
{ int year, month, day;
struct clock time;
} today,nextday ;
1. 单独引用结构体变量的成员
today.year=2004;
today.time.second=15;
2. 结构体变量作为一个整体引用
nextday=today;
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共用体
共用体类型定义
使几种不同类型的变量存放到
同一内存单元中，相互覆盖。
union 类型名称{
成员表列
}；
变量定义：方法同结构体
变量引用
共用体变量名.成员名称
例：a.i=1;
a.ch=‘A’;
a.f=10.50;
完成上述赋值操作后，有效
的成员是a.f
union data{
int i;
char ch;
float f;
}；
a,b,c;
共用体变量所占内存长度
等于最长的成员的长度
地址
1000
整形
i
1000
字符变
量ch
1000
实
f
变量
i
型
f
变
f
量
f
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枚举类型
一、枚举类型的定义[格式]：
enum 枚举类型名称 {枚举类成员名}
例：enum weekday{sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat};
0
1
2
3
4
5
6
枚举元素从数值0开始编号，按常量处理
例： main(){
enum weekday{sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat};
enum weekday today=mon;
printf(“today=%d ",today);
}
运行结果： today=1
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小结——自定义数据类型
struct student{
int num;
char name[20];
float score1;
float score2;
float score3;
float aver;
}stu,s[3];
结构体：
结构体变量的引用
结构体数组
用指针访问结构体
构建链表
共用体
001
002
004
枚举
89.5
90
85
next
next
next
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习题
B0901(习题9.1) 定义一个结构体变量（包括年、月、日）。
计算该日在本年中是第几天，注意闰年的问题
B0902 (习题9.5)有10个学生，每个学生的数据包括学号、
姓名、3门课的成绩，从键盘输入10个学生数据，要求计
算每个学生的平均成绩，并输出平均分最高的学生的所有
信息。
（该程序可扩展为对任意一个班的学生）
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C程序设计
第9章 自定义数据类型
主讲教师： 鲁 萍
西安建筑科技大学 理学院
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第9章 自定义数据类型
结构体变量
结构体数组
结构体与指针
指针与链表
共用体
枚举
小结
习题
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结构体类型的定义
例1 学生信息：学号,姓名,成绩１,成绩２,成绩３,平均成绩
要求计算平均成绩，并输出学生的学号，姓名和平均成绩
问题：学生信息包含不同类型的数据
结构体
例2 对一个班的若干学生进行管理，实现插入新生信息和删除转
学学生信息的功能。
问题：新数据无法和已有数据连续存储
链表
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结构体类型的定义
例1学生信息：学号,姓名,成绩１,成绩２,成绩３,平均成绩
要求计算平均成绩，并输出学生的学号，姓名和平均成绩
struct student{
结构体类型：
int num;
不同类型的数据的有序集合
char name[20];
float score1;
struct 类型名称 {
float score2;
成员表列
float score3;
}；
float aver;
};
结构体变量：
用结构体类型说明的变量
//定义２个结构体变量
struct student stu1,stu2;
（定义结构体类型不分配内存
struct student stu[3];
单元！定义结构体变量时分配
//定义3个元素的结构体数组 存储单元）
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结构体变量的初始化
定义时初始化：将各元素初值放在“{ }”里赋值给变量。
例： struct student{
int num;
char name[20];
float score1;
float score2;
float score3;
float aver;
} stu[3]={{001,"zhang3",80,88,75},
{002,"li4",90,83,84},
{003,"wang5",50,62,65}};
可以这样定义结构体变量
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结构体变量的定义
存储：
(1)结构体的所有成员各自占用不 stu[0]
stu1
同的内存单元
(2)一共占用多少字节存储单元？ 38字节
sizeof( struct student)
struct student{
int num;
char name[20];
float score1;
float score2;
float score3;
float aver;
}stu1,stu2;
stu[3];
stu[1]
stu2
38字节
001
“zhang3”
80
88
75
002
“li4”
90
83
84
int num
char name[20]
float score1
float score2
float score3
float aver
int num
char name[20]
float score1
float score2
float score3
float aver
stu[2]
38字节
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结构体 变量引用
例11-1要求计算平均成绩，并输出学生的学号，姓名和平均成绩
struct student{
int num;
char name[20];
float score1;
float score2;
float score3;
float aver;
}stu[3]={{001,"zhang3",80,88,75},
{002,"li4",90,83,84},
{003,"wang5",50,62,65}};
stu[0]
stu[1]
001
“zhang3”
80
88
75
002
“li4”
90
83
84
num
name[20]
score1
score2
score3
aver
num
name[20]
score1
score2
score3
aver
for(i=0;i<3;i++)
{ stu[i].aver= stu[i].score1+ stu[i]. score2+ stu[i]. score3;
stu[i]. aver /=3;
}
成员的引用方式：结构体变量名. 成员名
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结构体变量引用
A0901：学生信息：学号,姓名,成绩１,成绩２,成绩３,平均成绩
要求计算平均成绩，并输出学生的学号，姓名和平均成绩
for(i=0;i<3;i++)
printf("%5d%20s%8.2f\n",stu[i].num,stu[i].name,stu[i].aver);
输出学生的所有信息
printf(”%d,%s,%f,%f,%f,%f\n”,stud1); ×
不能对结构体变量整体输入输出，只能对各个成员分别输入输出
printf(”%d,%s,%f,%f,%f,%f\n”,stud1.num, stu1.name,
stu1.score1, stu1.score2, stu1.score3, stu1.aver);()
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结构体例题
A0901 ：#include
struct student{
int num; char name[20];
float score1; float score2; float score3;float aver;
};
void main()
{ struct student stu[3]={{001,"zhang3",80,88,75},
{002,"li4",90,83,84},
{003,"wang5",50,62,65}};
int i;
for(i=0;i<3;i++)
{ stu[i].aver=stu[i].score1+stu[i].score2+stu[i].score3;
stu[i].aver /=3;
}
for(i=0;i<3;i++)
printf("%5d%20s%8.2f\n",stu[i].num,stu[i].name,stu[i].aver);
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}
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指向结构体变量的指针
A0901 ：#include
struct student{
int num; char name[20]; float score1; float score2; float score3;float aver;
}stu={001,"zhang3",80,88,75};
P
001
“zhang3”
80
88
75
struct student *p=&stu;
stu.
stu.score2+ p->
stu.score3;
p-> score1+ p->
p-> aver=stu.
stu. aver /=3;
(*p).
printf("%5d%20s%8.2f\n", p->
stu.num, (*p).
stu.name,(*p).
stu.aver);
1、结构体类指针变量的定义：结构体类型名称
2、通过指针变量引用成员：
1) 结构体类指针变量名->成员名 （常用）
2) (*结构体类指针变量名).成员名
*指针变量名
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指向结构体数组的指针
A0901 ：#include
struct student{
int num; char name[20]; float score1; float score2; float
aver;
001
P score3;float
“zhang3”
}; stu[3]={{001,"zhang3",80,88,75},{002,"li4",90,83,84}, {003,"wang5",50,62,65}};
stu[0]
struct stud *p=stu;
p++ 指向数组中
的下一个元素
80
88
75
002
for(p=stu;p
{ p->aver=p->score1+p->score2+p->score3;
90
stu[1]
p->aver /=3;
83
84
}
for(p=stu;p
stu[2]
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用指针构成链表
struct student{
int num;
char name[20];
float score1;
float score2;
float score3;
float aver;
新 增加 一个学生？ 不行！
数组不能动态定义！新增信息存储单元不连续
001
链表：可以使物理上不连续的存储单元在逻辑
“zhang3”
80
上连续访问
struct student *next;
1249
};
指针
88
75
81.3
002
“li4”
90
83
84
85.7
003
指针
wang5
50
62
65
59
1356
1475
指针
每个结构中的最后一个是指针，
指向下一个节点的首地址，形成链式结构
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构建链表
A0902例 建立如下链表，由3个学生数据的结点组成。输出
各结点中的数据，并计算学生成绩的平均值。
head
next
链表的起始
001
002
004
89.5
90
85
next
next
next
struct student
{ int num;
float score;
struct student *next;
};
=NULL
标记链表的结束
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构建链表
void main()
struct student
{ struct student a,b,c,*head,*p;
{ int num; float score;
a.num=001; a.score=89.5;
struct student *next;
b.num=002; b.score=90;
};
c.num=004; c.score=85;
a
b
c
head=&a;
head
a.next=&b;
P
001 P
002 P
004
next
b.next=&c;
89.5
90
85
c.next=NULL;
p=head;
next
next
next
while ( p!=NULL)
{ printf(“%d % f \n”,p->num,p->score);
NULL
P
p=p->next;
}
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}
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链表操作：插入、删除
1. malloc 函数:
//动态申请一个节点空间
内存动态存储区中分配一个长度
struct student *d;
为size的连续空间
int len=sizeof(struct student); 2. free函数 释放空间
d=(struct student *) malloc(len);
d-->
//为节点赋值
003
scanf("%d",&(d->num));
78
scanf("%f",&(d->score));
next
a
b
//将节点插入链表head
c
d->next=b.next;
004
001
002
next
b.next=d;
85
89.5
90
//链表删除元素d
next
b.next=d->next
next
next
free(d);
//释放空间
=NULL
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结构体数组练习
A0903：有10人投票，对3个候选人得票进行统计。每此
输入一个候选人的名字，要求输出最后统计结果。
【程序思路分析】
将输入的后选人的名字与结构体中的初始名字比较，若
两者相等，则将该后选人的票数加1；
投票人数通过循环方式进行控制；有多少人就循环多少
次，但每次只能投一个人的票。
结构定义：
struct person{
char name[20];
int count;
}pers[3]={{"Zhang",0},{"Wang",0},{"Li",0}};
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main(){
struct person{
char name[20];
int count;
}pers[3]={{"Zhang",0},{"Wang",0},{"Li",0}};
int i=0,j=0;
char nam[20];
for (;i<10;i++){ /*控制投票人数*/
scanf(“%s”,nam); /*输入候选人姓名*/
for(j=0;j<3;j++) /*控制候选人数*/
if(strcmp(nam,pers[j].name)==0) pers[j].count++;
}
printf("\n");
for(i=0;i<3;i++)
printf("%6s %d",pers[i].name,pers[i].count);
}
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结构体变量嵌套
成员也可以是一个结构变量。
struct clock
{ int hour, minute, second;};
struct date
{ int year, month, day;
struct clock time;
} today,nextday ;
1. 单独引用结构体变量的成员
today.year=2004;
today.time.second=15;
2. 结构体变量作为一个整体引用
nextday=today;
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共用体
共用体类型定义
使几种不同类型的变量存放到
同一内存单元中，相互覆盖。
union 类型名称{
成员表列
}；
变量定义：方法同结构体
变量引用
共用体变量名.成员名称
例：a.i=1;
a.ch=‘A’;
a.f=10.50;
完成上述赋值操作后，有效
的成员是a.f
union data{
int i;
char ch;
float f;
}；
a,b,c;
共用体变量所占内存长度
等于最长的成员的长度
地址
1000
整形
i
1000
字符变
量ch
1000
实
f
变量
i
型
f
变
f
量
f
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枚举类型
一、枚举类型的定义[格式]：
enum 枚举类型名称 {枚举类成员名}
例：enum weekday{sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat};
0
1
2
3
4
5
6
枚举元素从数值0开始编号，按常量处理
例： main(){
enum weekday{sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat};
enum weekday today=mon;
printf(“today=%d ",today);
}
运行结果： today=1
20
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小结——自定义数据类型
struct student{
int num;
char name[20];
float score1;
float score2;
float score3;
float aver;
}stu,s[3];
结构体：
结构体变量的引用
结构体数组
用指针访问结构体
构建链表
共用体
001
002
004
枚举
89.5
90
85
next
next
next
21
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习题
B0901(习题9.1) 定义一个结构体变量（包括年、月、日）。
计算该日在本年中是第几天，注意闰年的问题
B0902 (习题9.5)有10个学生，每个学生的数据包括学号、
姓名、3门课的成绩，从键盘输入10个学生数据，要求计
算每个学生的平均成绩，并输出平均分最高的学生的所有
信息。
（该程序可扩展为对任意一个班的学生）
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