MATLAB大作业选登与deepSeek-R1实现-学生成绩排序与分级统计

[编者注：]学生成绩管理并不是matlab的强项，或者说没有发挥matlab的特长，但很多网友还是表现出极大兴趣，所以今天选择一个App Designer平台相关功能的大作业。大作业关键是如何载入学生成绩文件及如何读取任意一门课程成绩。在matlab中采用菜单或按钮工具，使用uigetfile函数，可直接选择用户数据文件，然后用xlsread或readtable函数读取数据内容，如data = readtable('test.xlsx')，或data =xlsread('test.xlsx')，此时如果界面上有表对象，用app.UITable.Data = data代码，就能直接把数据显示在表中，所以，很容易实现表对象操作。基于今天的大作业，主要想展示一下如何在启动应用程序后，界面上表格就显示了数据内容，重点演示startupFcn函数（根据deepSeek-R1的回答方案），这个技巧可用于其他类似的情况，不一定是成绩管理。至于程序的统计功能，今天只演示排序和分级统计两个，其他只能是举一反三了。

一、心得体会

在这段时间里，我像是踏入了一座神秘的数学仙境，那里有着编码的奇迹和矩阵的魔法，而这一切的引导者正是MATLAB。学习MATLAB的过程如同一场深邃的思维冒险，从最初的迷茫到逐渐领略到其强大之处，这段旅程让我不禁沉醉其中。

一开始，我感觉自己仿佛置身于一座陌生的城市，看似复杂而又充满秩序。MATLAB的语法如同城市的街道，初次接触时我总是被这些看似晦涩的代码所迷惑，但渐渐地，我学会了这座城市的语言，开始能够自如地在代码的街巷中穿梭。

就像解谜一样，逐渐解开MATLAB的奥秘是一种愉悦。当我第一次成功地运行一个复杂的算法时，仿佛看到了一扇扇大门敞开，通向了数学的更深层次。那一刻的成就感，就像找到了城市中的宝藏一样，让我对编程充满了热情。

而矩阵运算，则是这座城市的高楼大厦，层层叠叠，密不透风。我逐渐理解了线性代数的美妙之处，从简单的矩阵相乘到复杂的特征值分解，每一步都如同攀登一座高峰，俯瞰着自己所征服的领域。

MATLAB的画图功能更是如一场绚丽的焰火，将抽象的数学概念以直观的方式呈现在我的眼前。曲线、图表和三维空间的展示，仿佛在给予数字生命，让我能够感受到数学的美丽。

总的来说，学习MATLAB是一次探索未知世界的旅程，是一次挑战自我的过程。这座城市充满了数学的魅力，而我也在这片领域中找到了属于自己的舞台。MATLAB，是我的数学奇迹之旅的引路人，开启了我对编程和数学的新认知，让我在计算的世界中找到了乐趣。

二、程序运行情况

1、启动程序后，在“文件名”处输入当前目录下的一下excel文件名（当然可以带路径），然后点击“导入”按钮，成绩出现在表中（这也是一种加载数据的方法）。此时排名列为序号。根据deepSeek-R1的回答方案，表中第一列初始应为序号名称，排序后自动变为排序，可见deepSeek更友好，所以要多读deepSeek的程序。

2、点击“排序”按钮，表中的数据是按分数列降序排列，序号变成排名。根据deepSeek-R1的回答方案，排序后表中第一列序号名称排序后自动变为排序，但排序号是原来的序号，这一点估计deepSeek没理解用户的意思，但我也没追问。

3、点击“绘图”（分级统计），出现弹出窗口，显示直方图。

4、数据文件内容，没有表头。后面为方便deepSeek回答问题，编者加了表头，为适应编程环境，表头满足变量命名规则。

三、大作业设计视图

四、大作业代码视图

classdef project < matlab.apps.AppBase

  % Properties that correspond to app components

  properties (Access = public)

      UIFigure   matlab.ui.Figure

      Button_3   matlab.ui.control.StateButton

      EditField  matlab.ui.control.EditField

      Label      matlab.ui.control.Label

      Button_2   matlab.ui.control.StateButton

      Button     matlab.ui.control.Button

      UITable    matlab.ui.control.Table

  end

  properties (Access = public)

      info % Description

      RowNumber % Description

  end

  % Callbacks that handle component events

  methods (Access = private)

      % Value changed function: Button_2

      function Button_2ValueChanged(app, event)

          adress=app.EditField.Value;

          app.info=xlsread(adress);

          app.RowNumber = size(app.info,1);

          app.UITable.Data = app.info;

      end

      % Button pushed function: Button

      function ButtonPushed(app, event)

          for i=1:app.RowNumber

              for j=i:app.RowNumber

                  if app.info(i,3)<app.info(j,3)

                      tempnum=app.info(i,2);

                      tempscore=app.info(i,3);

                      app.info(i,2)=app.info(j,2);

                      app.info(i,3)=app.info(j,3);

                      app.info(j,2)=tempnum;

                      app.info(j,3)=tempscore;

                  end

              end

          end

          app.UITable.Data = app.info;

      end

      % Value changed function: Button_3

      function Button_3ValueChanged(app, event)

          num=[0,0,0,0,0,0,0,0,0,0];

          for i=1:app.RowNumber

              switch app.info(i,3)

                  case num2cell(0:9)

                      num(1,1)=num(1,1)+1;

                  case num2cell(10:19)

                      num(1,2)=num(1,2)+1;

                  case num2cell(20:29)

                      num(1,3)=num(1,3)+1;

                  case num2cell(30:39)

                      num(1,4)=num(1,4)+1;

                  case num2cell(40:49)

                      num(1,5)=num(1,5)+1;

                  case num2cell(50:59)

                      num(1,6)=num(1,6)+1;

                  case num2cell(60:69)

                      num(1,7)=num(1,7)+1;

                  case num2cell(70:79)

                      num(1,8)=num(1,8)+1;

                  case num2cell(80:89)

                      num(1,9)=num(1,9)+1;

                  case num2cell(90:100)

                      num(1,10)=num(1,10)+1;

                  otherwise

              end

          end

          x=[5,15,25,35,45,55,65,75,85,95];

          bar(x,num,1);

      end

  end

  % Component initialization

  methods (Access = private)

      % Create UIFigure and components

      function createComponents(app)

          % Create UIFigure and hide until all components are created

          app.UIFigure = uifigure('Visible', 'off');

          app.UIFigure.Position = [100 100 640 480];

          app.UIFigure.Name = 'MATLAB App';

          % Create UITable

          app.UITable = uitable(app.UIFigure);

          app.UITable.ColumnName = {'排名'; '学号'; '分数'};

          app.UITable.RowName = {};

          app.UITable.ColumnSortable = [false true true];

          app.UITable.Position = [22 245 583 209];

          % Create Button

          app.Button = uibutton(app.UIFigure, 'push');

          app.Button.ButtonPushedFcn = createCallbackFcn(app, @ButtonPushed, true);

          app.Button.Position = [33 25 72 34];

          app.Button.Text = '排序';

          % Create Button_2

          app.Button_2 = uibutton(app.UIFigure, 'state');

          app.Button_2.ValueChangedFcn = createCallbackFcn(app, @Button_2ValueChanged, true);

          app.Button_2.Text = '导入';

          app.Button_2.Position = [534 179 71 34];

          % Create Label

          app.Label = uilabel(app.UIFigure);

          app.Label.HorizontalAlignment = 'right';

          app.Label.Position = [33 187 41 22];

          app.Label.Text = '文件名';

          % Create EditField

          app.EditField = uieditfield(app.UIFigure, 'text');

          app.EditField.Position = [89 179 438 38];

          % Create Button_3

          app.Button_3 = uibutton(app.UIFigure, 'state');

          app.Button_3.ValueChangedFcn = createCallbackFcn(app, @Button_3ValueChanged, true);

          app.Button_3.Text = '绘图';

          app.Button_3.Position = [128 25 72 33];

          % Show the figure after all components are created

          app.UIFigure.Visible = 'on';

      end

  end

  % App creation and deletion

  methods (Access = public)

      % Construct app

      function app = project

          % Create UIFigure and components

          createComponents(app)

          % Register the app with App Designer

          registerApp(app, app.UIFigure)

          if nargout == 0

              clear app

          end

      end

      % Code that executes before app deletion

      function delete(app)

          % Delete UIFigure when app is deleted

          delete(app.UIFigure)

      end

  end

end

五、代码形式程序

.rtcContent { padding: 30px; } .lineNode {font-size: 10pt; font-family: Menlo, Monaco, Consolas, "Courier New", monospace; font-style: normal; font-weight: normal; }classdef project < matlab.apps.AppBase   % Properties that correspond to app components   properties (Access = public)       UIFigure   matlab.ui.Figure       Button_3   matlab.ui.control.StateButton       EditField  matlab.ui.control.EditField       Label      matlab.ui.control.Label       Button_2   matlab.ui.control.StateButton       Button     matlab.ui.control.Button       UITable    matlab.ui.control.Table   end   properties (Access = public)       info % Description       RowNumber % Description   end   % Callbacks that handle component events   methods (Access = private)       % Value changed function: Button_2       function Button_2ValueChanged(app, event)           adress=app.EditField.Value;           app.info=xlsread(adress);           app.RowNumber = size(app.info,1);           app.UITable.Data = app.info;       end       % Button pushed function: Button       function ButtonPushed(app, event)           for i=1:app.RowNumber               for j=i:app.RowNumber                   if app.info(i,3)<app.info(j,3)                       tempnum=app.info(i,2);                       tempscore=app.info(i,3);                       app.info(i,2)=app.info(j,2);                       app.info(i,3)=app.info(j,3);                       app.info(j,2)=tempnum;                       app.info(j,3)=tempscore;                   end               end           end           app.UITable.Data = app.info;       end       % Value changed function: Button_3       function Button_3ValueChanged(app, event)           num=[0,0,0,0,0,0,0,0,0,0];           for i=1:app.RowNumber               switch app.info(i,3)                   case num2cell(0:9)                       num(1,1)=num(1,1)+1;                   case num2cell(10:19)                       num(1,2)=num(1,2)+1;                   case num2cell(20:29)                       num(1,3)=num(1,3)+1;                   case num2cell(30:39)                       num(1,4)=num(1,4)+1;                   case num2cell(40:49)                       num(1,5)=num(1,5)+1;                   case num2cell(50:59)                       num(1,6)=num(1,6)+1;                   case num2cell(60:69)                       num(1,7)=num(1,7)+1;                   case num2cell(70:79)                       num(1,8)=num(1,8)+1;                   case num2cell(80:89)                       num(1,9)=num(1,9)+1;                   case num2cell(90:100)                       num(1,10)=num(1,10)+1;                   otherwise               end           end           x=[5,15,25,35,45,55,65,75,85,95];           bar(x,num,1);       end   end   % Component initialization   methods (Access = private)       % Create UIFigure and components       function createComponents(app)           % Create UIFigure and hide until all components are created           app.UIFigure = uifigure('Visible', 'off');           app.UIFigure.Position = [100 100 640 480];           app.UIFigure.Name = 'MATLAB App';           % Create UITable           app.UITable = uitable(app.UIFigure);           app.UITable.ColumnName = {'排名'; '学号'; '分数'};           app.UITable.RowName = {};           app.UITable.ColumnSortable = [false true true];           app.UITable.Position = [22 245 583 209];           % Create Button           app.Button = uibutton(app.UIFigure, 'push');           app.Button.ButtonPushedFcn = createCallbackFcn(app, @ButtonPushed, true);           app.Button.Position = [33 25 72 34];           app.Button.Text = '排序';           % Create Button_2           app.Button_2 = uibutton(app.UIFigure, 'state');           app.Button_2.ValueChangedFcn = createCallbackFcn(app, @Button_2ValueChanged, true);           app.Button_2.Text = '导入';           app.Button_2.Position = [534 179 71 34];           % Create Label           app.Label = uilabel(app.UIFigure);           app.Label.HorizontalAlignment = 'right';           app.Label.Position = [33 187 41 22];           app.Label.Text = '文件名';           % Create EditField           app.EditField = uieditfield(app.UIFigure, 'text');           app.EditField.Position = [89 179 438 38];           % Create Button_3           app.Button_3 = uibutton(app.UIFigure, 'state');           app.Button_3.ValueChangedFcn = createCallbackFcn(app, @Button_3ValueChanged, true);           app.Button_3.Text = '绘图';           app.Button_3.Position = [128 25 72 33];           % Show the figure after all components are created           app.UIFigure.Visible = 'on';       end   end   % App creation and deletion   methods (Access = public)       % Construct app       function app = project           % Create UIFigure and components           createComponents(app)           % Register the app with App Designer           registerApp(app, app.UIFigure)           if nargout == 0               clear app           end       end       % Code that executes before app deletion       function delete(app)           % Delete UIFigure when app is deleted           delete(app.UIFigure)       end   endend

六、大作业文件目录清单

七、deepSeek-R1的实现

1、提问

请帮我在matlab环境下用App Designer编写一个统计成绩的应用程序，有界面，打开一个excel文件，成绩显示在界面上的表中，表头分别为排序、学号、分数，与excel文件数据对应，分别是序号、学号、成绩，见test.xlsx。界面上需要创建排序和统计两个按钮，排序结果就显示在表中，统计直方图另外的窗口显示，分10段，每段是10个整数。

2、思考

3、回答

4、实现

（1）deepSeek-R1步骤 1：创建App界面。

在MATLAB中新建一个App Designer项目。

（2）添加以下组件：

a.表格控件 (UITable)：用于显示数据。

b.排序按钮 (Button)：用于触发排序功能。

c.统计按钮 (Button)：用于生成直方图。

（3）deepSeek-R1步骤 2：设置回调函数

在“排序”按钮上右击，在现场弹出菜单上选择添加回调，matlab即转至代码视图，让用户添加程序内容。注意：App Designer自动生成的代码视图，只是框架，与GUIDE性质相同，但在GUIDE中可以修改任何一行语句，但在App Designer中只能添加用户程序，应用程序结构内容不可以修改，以保证程序不会出错，以属于安全机制，所以，添加回调函数内容必须通过添加callback方式来添加，并自动关联，或通过编辑器添加函数功能，但需要手动与控件关联，没有关联的函数不会执行。

把deepSeek-R1给的代码粘贴在可修改处（白底）

通过编辑器的添加函数功能，增加回调函数

（4）deepSeek-R1步骤 3：设置组件属性

点击设计视图右侧“组件浏览器”中的程序名称，再点击“回调”，选择“startupFcn”的回调函数为startupFcn，即完成关联。这样程序启动后，即完成数据文件读取，并显示在表中。

排序按钮和统计按钮的回调属性已自动关联

（5）程序运行结果

a.启动程序，第一列名称为“序号”

b.排序后，第一列名称变为排序，但内容是原来的序号

c.统计，显示分级统计直方图

d.增加表头，为减少程序代码，直接增加表头内容

5、程序代码视图

classdef chengjiguanli < matlab.apps.AppBase

% Properties that correspond to app components

properties (Access = public)

      UIFigure     matlab.ui.Figure

      SortButton   matlab.ui.control.Button

      StatsButton  matlab.ui.control.Button

      UITable      matlab.ui.control.Table

end

properties (Access = private)

      Data table % 存储Excel数据

end

% Callbacks that handle component events

methods (Access = private)

% Code that executes after component creation

function startupFcn(app)

try

% 读取Excel文件

              filename = 'test.xlsx';

              opts = detectImportOptions(filename);

              opts.VariableTypes = {'double', 'char', 'double'}; % 指定列类型

              data = readtable(filename, opts);

% 处理学号列格式

              data.xuehao = strrep(data.xuehao, ' ', ''); % 去除空格

              app.Data = data;

% 更新表格显示

              app.UITable.Data = table2cell(data);

end

end

% Button pushed function: SortButton

function SortButtonPushed(app, event)

% 按分数降序排序

          sortedData = sortrows(app.Data, 'fenshu', 'descend');

          app.UITable.ColumnName = {'排序', '学号', '分数'};

          app.UITable.Data = table2cell(sortedData);

end

% Button pushed function: StatsButton

function StatsButtonPushed(app, event)

% 创建新窗口显示直方图

% 提取分数数据

          scores = app.Data.fenshu;

% 创建新窗口

          fig = figure('Name', '成绩分布直方图');

          ax = axes(fig);

% 绘制直方图

          edges = 0:10:100;

          histogram(ax, scores, edges, 'FaceColor', 'blue');

          title(ax, '成绩分布');

          xlabel(ax, '分数段');

          ylabel(ax, '人数');

          xticks(ax, edges);

end

end

% Component initialization

methods (Access = private)

% Create UIFigure and components

function createComponents(app)

% Create UIFigure and hide until all components are created

          app.UIFigure = uifigure('Visible', 'off');

          app.UIFigure.Position = [100 100 640 480];

          app.UIFigure.Name = 'MATLAB App';

% Create UITable

          app.UITable = uitable(app.UIFigure);

          app.UITable.ColumnName = {'序号'; '学号'; '分数'};

          app.UITable.RowName = {};

          app.UITable.Tag = 'UITable';

          app.UITable.Position = [137 21 491 437];

% Create StatsButton

          app.StatsButton = uibutton(app.UIFigure, 'push');

          app.StatsButton.ButtonPushedFcn = createCallbackFcn(app, @StatsButtonPushed, true);

          app.StatsButton.Tag = 'StatsButton';

          app.StatsButton.Position = [11 147 108 94];

          app.StatsButton.Text = '统计';

% Create SortButton

          app.SortButton = uibutton(app.UIFigure, 'push');

          app.SortButton.ButtonPushedFcn = createCallbackFcn(app, @SortButtonPushed, true);

          app.SortButton.Tag = 'SortButton';

          app.SortButton.Position = [11 321 108 94];

          app.SortButton.Text = '排序';

% Show the figure after all components are created

          app.UIFigure.Visible = 'on';

end

end

% App creation and deletion

methods (Access = public)

% Construct app

function app = chengjiguanli

% Create UIFigure and components

          createComponents(app)

% Register the app with App Designer

          registerApp(app, app.UIFigure)

% Execute the startup function

          runStartupFcn(app, @startupFcn)

if nargout == 0

              clear app

end

end

% Code that executes before app deletion

function delete(app)

% Delete UIFigure when app is deleted

          delete(app.UIFigure)

end

end

end

6、代码形式代码视图

.rtcContent { padding: 30px; } .lineNode {font-size: 24pt; font-family: "宋体", Menlo, Monaco, Consolas, "Courier New", monospace; font-style: normal; font-weight: normal; }classdef chengjiguanli < matlab.apps.AppBase   % Properties that correspond to app components   properties (Access = public)       UIFigure     matlab.ui.Figure       SortButton   matlab.ui.control.Button       StatsButton  matlab.ui.control.Button       UITable      matlab.ui.control.Table   end   properties (Access = private)       Data table % 存储Excel数据   end   % Callbacks that handle component events   methods (Access = private)       % Code that executes after component creation       function startupFcn(app)           try               % 读取Excel文件               filename = 'test.xlsx';               opts = detectImportOptions(filename);               opts.VariableTypes = {'double', 'char', 'double'}; % 指定列类型               data = readtable(filename, opts);               % 处理学号列格式               data.xuehao = strrep(data.xuehao, ' ', ''); % 去除空格               app.Data = data;               % 更新表格显示               app.UITable.Data = table2cell(data);           end       end       % Button pushed function: SortButton       function SortButtonPushed(app, event)           % 按分数降序排序           sortedData = sortrows(app.Data, 'fenshu', 'descend');           app.UITable.ColumnName = {'排序', '学号', '分数'};           app.UITable.Data = table2cell(sortedData);       end       % Button pushed function: StatsButton       function StatsButtonPushed(app, event)           % 创建新窗口显示直方图           % 提取分数数据           scores = app.Data.fenshu;           % 创建新窗口           fig = figure('Name', '成绩分布直方图');           ax = axes(fig);           % 绘制直方图           edges = 0:10:100;           histogram(ax, scores, edges, 'FaceColor', 'blue');           title(ax, '成绩分布');           xlabel(ax, '分数段');           ylabel(ax, '人数');           xticks(ax, edges);       end   end   % Component initialization   methods (Access = private)       % Create UIFigure and components       function createComponents(app)           % Create UIFigure and hide until all components are created           app.UIFigure = uifigure('Visible', 'off');           app.UIFigure.Position = [100 100 640 480];           app.UIFigure.Name = 'MATLAB App';           % Create UITable           app.UITable = uitable(app.UIFigure);           app.UITable.ColumnName = {'序号'; '学号'; '分数'};           app.UITable.RowName = {};           app.UITable.Tag = 'UITable';           app.UITable.Position = [137 21 491 437];           % Create StatsButton           app.StatsButton = uibutton(app.UIFigure, 'push');           app.StatsButton.ButtonPushedFcn = createCallbackFcn(app, @StatsButtonPushed, true);           app.StatsButton.Tag = 'StatsButton';           app.StatsButton.Position = [11 147 108 94];           app.StatsButton.Text = '统计';           % Create SortButton           app.SortButton = uibutton(app.UIFigure, 'push');           app.SortButton.ButtonPushedFcn = createCallbackFcn(app, @SortButtonPushed, true);           app.SortButton.Tag = 'SortButton';           app.SortButton.Position = [11 321 108 94];           app.SortButton.Text = '排序';           % Show the figure after all components are created           app.UIFigure.Visible = 'on';       end   end   % App creation and deletion   methods (Access = public)       % Construct app       function app = chengjiguanli           % Create UIFigure and components           createComponents(app)           % Register the app with App Designer           registerApp(app, app.UIFigure)           % Execute the startup function           runStartupFcn(app, @startupFcn)           if nargout == 0               clear app           end       end       % Code that executes before app deletion       function delete(app)           % Delete UIFigure when app is deleted           delete(app.UIFigure)       end   endend