Python字典实战: 三大管理系统开发指南（班级+会议+购物车）(附源码)

摘要

本文通过三个Python实战项目——班级管理系统、会议管理系统和购物车管理系统，全面解析如何利用字典（Dictionary）实现多层数据管理与用户交互。每个项目均包含完整代码、核心解析和优化方案，适合学习字典嵌套、函数封装和模块化编程。

一、班级管理系统（含成绩模块）

1. 功能概述

班级管理：添加班级、查看班级列表。
学生管理：添加学生信息（学号、联系方式）。
成绩管理：录入学生成绩、计算平均分。
数据展示：分层显示班级、学生及成绩详情。

2. 完整代码与解析

"""班级管理系统（含成绩模块）数据结构：三层嵌套字典（班级 -> 学生 -> 详细信息）
"""
students_dic = {}def add_classes(class_name):"""添加班级（非空校验）"""if not class_name.strip():print("错误：班级名称不能为空！")returnstudents_dic[class_name] = {}print(f"班级 [{class_name}] 添加成功！")def add_students(class_name, student_name, student_id, student_phone):"""添加学生（扩展成绩字段）"""if class_name not in students_dic:print(f"错误：班级 [{class_name}] 不存在！")returnstudents_dic[class_name][student_name] = {"学号": student_id,"电话": student_phone,"成绩": {}  # 成绩存储为字典，格式：{"科目": 分数}}print(f"学生 [{student_name}] 添加成功！")def add_grade(class_name, student_name, subject, grade):"""添加成绩（校验分数有效性）"""if class_name not in students_dic:print(f"错误：班级 [{class_name}] 不存在！")returnif student_name not in students_dic[class_name]:print(f"错误：学生 [{student_name}] 不存在！")returntry:grade = float(grade)if grade < 0 or grade > 100:raise ValueErrorexcept ValueError:print("错误：成绩必须是0-100的数字！")returnstudents_dic[class_name][student_name]["成绩"][subject] = gradeprint(f"成绩录入成功：{student_name} 的 {subject} 为 {grade} 分")def get_students():"""打印学生列表（含平均分）"""if not students_dic:print("暂无数据")returnfor class_name, students in students_dic.items():print(f"\n=== 班级：{class_name} ===")for name, info in students.items():grades = info["成绩"]avg = sum(grades.values()) / len(grades) if grades else 0print(f"  ├─ 学生：{name}")print(f"  ├─ 学号：{info['学号']}")print(f"  ├─ 电话：{info['电话']}")print(f"  └─ 成绩：{grades} | 平均分：{avg:.1f}")# 主程序交互逻辑
while True:print("\n========== 班级管理系统 ==========")print("1.添加班级 2.添加学生 3.录入成绩 4.学生列表 5.退出")option = input("请输入操作编号：").strip()if option == "1":class_name = input("请输入班级名称：").strip()add_classes(class_name)elif option == "2":class_name = input("请输入班级名称：").strip()if class_name in students_dic:name = input("学生姓名：").strip()stu_id = input("学号：").strip()phone = input("联系方式：").strip()add_students(class_name, name, stu_id, phone)else:print(f"班级 [{class_name}] 不存在！")elif option == "3":class_name = input("请输入班级名称：").strip()if class_name in students_dic:student_name = input("学生姓名：").strip()if student_name in students_dic[class_name]:subject = input("科目：").strip()grade = input("分数（0-100）：").strip()add_grade(class_name, student_name, subject, grade)else:print(f"学生 [{student_name}] 不存在！")else:print(f"班级 [{class_name}] 不存在！")elif option == "4":get_students()elif option == "5":print("系统已退出！")breakelse:print("输入错误，请重新输入！")

3. 代码解析与亮点

数据结构：

students_dic = {"Python班": {"张三": {"学号": "2023001","电话": "13800138000","成绩": {"数学": 90.0, "Python编程": 85.5}}}
}

三层嵌套字典：班级 -> 学生 -> {学号, 电话, 成绩}，结构清晰易扩展。

动态平均分计算：

avg = sum(grades.values()) / len(grades) if grades else 0

输入校验：
- 班级名称非空、成绩范围限制（0-100）。

二、会议管理系统

1. 功能概述

会议预约：输入编号、主题、内容，自动查重。
会议列表：展示所有会议信息。
数据持久化：退出时保存数据到JSON文件。

2. 完整代码

"""会议管理系统数据结构：字典（会议编号 -> [主题, 内容]）
"""
import json
meeting_dic = {}def add_meeting(meeting_number, meeting_title, meeting_info):"""添加会议（查重与非空校验）"""if meeting_number in meeting_dic:print("错误：会议编号重复！")returnif not all([meeting_number, meeting_title, meeting_info]):print("错误：编号、主题或内容不能为空！")returnmeeting_dic[meeting_number] = [meeting_title, meeting_info]print("会议添加成功！")def list_meeting():"""打印所有会议"""if not meeting_dic:print("暂无会议记录")returnprint("\n=== 会议列表 ===")for num, details in meeting_dic.items():print(f"编号：{num} | 主题：{details[0]} | 内容：{details[1]}")def save_meetings():"""保存数据到JSON文件"""with open("meetings.json", "w", encoding="utf-8") as f:json.dump(meeting_dic, f, ensure_ascii=False)print("数据已保存至 meetings.json")# 主程序交互逻辑
while True:print("\n========== 会议管理系统 ==========")print("1.添加会议 2.会议列表 3.退出")choice = input("请输入操作编号：").strip()if choice == "1":num = input("请输入会议编号：").strip()title = input("请输入会议主题：").strip()info = input("请输入会议内容：").strip()add_meeting(num, title, info)elif choice == "2":list_meeting()elif choice == "3":save_meetings()print("系统已退出！")breakelse:print("输入错误，请重新输入！")

3. 代码解析与亮点

数据持久化：

with open("meetings.json", "w", encoding="utf-8") as f:json.dump(meeting_dic, f, ensure_ascii=False)

使用json模块保存数据，重启程序不丢失。

输入校验：
- 会议编号查重、主题和内容非空校验。

三、购物车管理系统

1. 功能概述

商品管理：添加、删除商品，校验价格和数量。
购物车清单：展示商品明细并计算总价。

2. 完整代码

"""购物车管理系统数据结构：字典（商品编号 -> [名称, 价格, 数量]）
"""
product_dic = {}def add_shoppingcart(product_number, product_name, product_price, product_quantity):"""添加商品（校验价格和数量）"""try:price = float(product_price)quantity = int(product_quantity)if price <= 0 or quantity <= 0:raise ValueErrorexcept ValueError:print("错误：价格或数量必须是正数！")returnproduct_dic[product_number] = [product_name, price, quantity]print("商品添加成功！")def delete_shoppingcart(product_number):"""删除商品（友好提示）"""if product_number in product_dic:del product_dic[product_number]print(f"商品 {product_number} 已删除！")else:print("错误：商品不存在！")def get_shoppingcart():"""打印购物车清单（含总价）"""if not product_dic:print("购物车为空")returntotal = 0.0print("\n=== 购物车清单 ===")for num, details in product_dic.items():print(f"编号：{num} | 名称：{details[0]} | 单价：{details[1]}元 | 数量：{details[2]}")total += details[1] * details[2]print(f"\n总金额：{total:.2f}元")# 主程序交互逻辑
while True:print("\n========== 购物车管理系统 ==========")print("1.添加商品 2.删除商品 3.查看清单 4.退出")choice = input("请输入操作编号：").strip()if choice == "1":num = input("请输入商品编号：").strip()name = input("请输入商品名称：").strip()price = input("请输入商品价格：").strip()quantity = input("请输入商品数量：").strip()add_shoppingcart(num, name, price, quantity)elif choice == "2":num = input("请输入要删除的商品编号：").strip()delete_shoppingcart(num)elif choice == "3":get_shoppingcart()elif choice == "4":print("感谢使用，再见！")breakelse:print("输入错误，请重新输入！")

3. 代码解析与亮点

数据校验：

price = float(product_price)
quantity = int(product_quantity)
if price <= 0 or quantity <= 0:raise ValueError

确保价格和数量为有效正数。

总价计算：

total += details[1] * details[2]
print(f"总金额：{total:.2f}元")

实时累加总价，保留两位小数。

四、总结与扩展思路

1. 技术对比

系统	数据结构	核心优化点
班级管理系统	三层嵌套字典	动态平均分、输入校验
会议管理系统	单层字典	数据持久化（JSON）、查重
购物车管理系统	单层字典	总价计算、数据合法性校验