C గ్రాండ్ మినీ ప్రాజెక్ట్: స్టూడెంట్ రికార్డ్ మేనేజ్‌మెంట్ సిస్టమ్ (CRUD & Binary Persistence)

#define MAX_NAME 50
#define MAX_COURSE 30
#define NUM_SUBJECTS 5
#define DB_FILE "students.dat"
#define CSV_FILE "students_export.csv"

typedef struct {
    int roll_no;                    // ప్రత్యేక రోల్ నంబర్ (Primary Key)
    char name[MAX_NAME];            // విద్యార్థి పూర్తి పేరు
    char course[MAX_COURSE];        // బ్రాంచ్ / కోర్సు (ఉదా: CSE, ECE)
    float marks[NUM_SUBJECTS];      // 5 సబ్జెక్టుల మార్కులు
    float total_marks;              // మొత్తం మార్కులు
    float cgpa;                     // CGPA (స్కేల్: 10.0)
    char grade[4];                  // లెటర్ గ్రేడ్ (A+, A, B, etc.)
} Student;

// కీబోర్డ్ ఇన్‌పుట్ బఫర్‌లో మిగిలిపోయిన న్యూలైన్ మరియు అదనపు క్యారెక్టర్లను తుడిచిపెట్టే ఫంక్షన్
void clear_input_buffer() {
    int c;
    while ((c = getchar()) != '\n' && c != EOF);
}

// fgets నుండి వచ్చే చివరి '\n' ను సురక్షితంగా తొలగించడం
void trim_newline(char *str) {
    size_t len = strlen(str);
    if (len > 0 && str[len - 1] == '\n') {
        str[len - 1] = '\0';
    }
}

// qsort కోసం CGPA డిసెండింగ్ కంపేరేటర్ ఫంక్షన్
int compare_students_by_cgpa(const void *a, const void *b) {
    const Student *s1 = (const Student *)a;
    const Student *s2 = (const Student *)b;
    if (s2->cgpa > s1->cgpa) return 1;
    if (s2->cgpa < s1->cgpa) return -1;
    return 0;
}

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

#define MAX_NAME 50
#define MAX_COURSE 30
#define NUM_SUBJECTS 5
#define DB_FILE "students.dat"
#define CSV_FILE "students_export.csv"

// విద్యార్థి సమాచార స్ట్రక్చర్
typedef struct {
    int roll_no;
    char name[MAX_NAME];
    char course[MAX_COURSE];
    float marks[NUM_SUBJECTS];
    float total_marks;
    float cgpa;
    char grade[4];
} Student;

// యుటిలిటీ ఫంక్షన్లు
void clear_input_buffer() {
    int c;
    while ((c = getchar()) != '\n' && c != EOF);
}

void trim_newline(char *str) {
    size_t len = strlen(str);
    if (len > 0 && str[len - 1] == '\n') {
        str[len - 1] = '\0';
    }
}

// గ్రేడ్ మరియు CGPA లెక్కింపు
void calculate_academics(Student *s) {
    s->total_marks = 0;
    for (int i = 0; i < NUM_SUBJECTS; i++) {
        s->total_marks += s->marks[i];
    }
    // గరిష్ట మార్కులు 500 అనుకుంటే, 10 పాయింట్ స్కేల్:
    s->cgpa = s->total_marks / 50.0f;

    if (s->cgpa >= 9.0f) strcpy(s->grade, "O");
    else if (s->cgpa >= 8.0f) strcpy(s->grade, "A+");
    else if (s->cgpa >= 7.0f) strcpy(s->grade, "A");
    else if (s->cgpa >= 6.0f) strcpy(s->grade, "B+");
    else if (s->cgpa >= 5.0f) strcpy(s->grade, "B");
    else if (s->cgpa >= 4.0f) strcpy(s->grade, "C");
    else strcpy(s->grade, "F");
}

// రోల్ నంబర్ డూప్లికేట్ ఉందో లేదో తనిఖీ
int check_roll_exists(int roll) {
    FILE *fp = fopen(DB_FILE, "rb");
    if (!fp) return 0;

    Student s;
    while (fread(&s, sizeof(Student), 1, fp) == 1) {
        if (s.roll_no == roll) {
            fclose(fp);
            return 1;
        }
    }
    fclose(fp);
    return 0;
}

// 1. కొత్త విద్యార్థిని చేర్చడం (Create)
void add_student() {
    Student s;
    printf("\n--- కొత్త విద్యార్థి నమోదు ---\n");
    printf("రోల్ నంబర్ ఎంటర్ చేయండి: ");
    if (scanf("%d", &s.roll_no) != 1 || s.roll_no <= 0) {
        printf("❌ చెల్లని రోల్ నంబర్!\n");
        clear_input_buffer();
        return;
    }
    clear_input_buffer();

    if (check_roll_exists(s.roll_no)) {
        printf("⚠️ ఎర్రర్: రోల్ నంబర్ %d తో ఇప్పటికే ఒక రికార్డు ఉంది!\n", s.roll_no);
        return;
    }

    printf("పూర్తి పేరు: ");
    if (fgets(s.name, sizeof(s.name), stdin)) trim_newline(s.name);

    printf("కోర్సు / బ్రాంచ్ (ఉదా: CSE, ECE): ");
    if (fgets(s.course, sizeof(s.course), stdin)) trim_newline(s.course);

    printf("%d సబ్జెక్టుల మార్కులు ఎంటర్ చేయండి (0 - 100):\n", NUM_SUBJECTS);
    for (int i = 0; i < NUM_SUBJECTS; i++) {
        while (1) {
            printf("  సబ్జెక్ట్ %d మార్కులు: ", i + 1);
            if (scanf("%f", &s.marks[i]) == 1 && s.marks[i] >= 0.0f && s.marks[i] <= 100.0f) {
                break;
            }
            printf("  ❌ దయచేసి 0 నుండి 100 మధ్య మాత్రమే ఇవ్వండి!\n");
            clear_input_buffer();
        }
    }
    clear_input_buffer();

    calculate_academics(&s);

    FILE *fp = fopen(DB_FILE, "ab");
    if (!fp) {
        perror("డేటాబేస్ ఫైల్ ఓపెన్ విఫలమైంది");
        return;
    }
    fwrite(&s, sizeof(Student), 1, fp);
    fclose(fp);

    printf("✅ విద్యార్థి %s విజయవంతంగా సేవ్ అయ్యారు! (CGPA: %.2f | గ్రేడ్: %s)\n", s.name, s.cgpa, s.grade);
}

// 2. అందరు విద్యార్థులను చూపించడం (Read)
void view_all_students() {
    FILE *fp = fopen(DB_FILE, "rb");
    if (!fp) {
        printf("\n⚠️ డేటాబేస్ ఖాళీగా ఉంది లేదా ఫైల్ లేదు!\n");
        return;
    }

    Student s;
    printf("\n========================================================================================\n");
    printf("%-8s %-22s %-12s %-8s %-8s %-6s\n", "రోల్ నం", "పేరు", "కోర్సు", "మొత్తం", "CGPA", "గ్రేడ్");
    printf("========================================================================================\n");

    int count = 0;
    while (fread(&s, sizeof(Student), 1, fp) == 1) {
        printf("%-8d %-22s %-12s %-8.1f %-8.2f %-6s\n", 
               s.roll_no, s.name, s.course, s.total_marks, s.cgpa, s.grade);
        count++;
    }
    printf("----------------------------------------------------------------------------------------\n");
    printf("మొత్తం విద్యార్థుల సంఖ్య: %d\n\n", count);
    fclose(fp);
}

// 3. శోధన (Search)
void search_student() {
    FILE *fp = fopen(DB_FILE, "rb");
    if (!fp) {
        printf("డేటాబేస్ అందుబాటులో లేదు.\n");
        return;
    }

    printf("\nశోధన పద్ధతి ఎంచుకోండి:\n1. రోల్ నంబర్ ద్వారా\n2. పేరు ద్వారా\nఎంపిక: ");
    int choice;
    if (scanf("%d", &choice) != 1) { clear_input_buffer(); fclose(fp); return; }
    clear_input_buffer();

    Student s;
    int found = 0;

    if (choice == 1) {
        int roll;
        printf("వెతకాల్సిన రోల్ నంబర్: ");
        scanf("%d", &roll);
        clear_input_buffer();

        while (fread(&s, sizeof(Student), 1, fp) == 1) {
            if (s.roll_no == roll) {
                printf("\n🔍 విద్యార్థి వివరాలు లభించాయి:\n");
                printf("రోల్ నంబర్ : %d\nపేరు       : %s\nకోర్సు      : %s\nCGPA       : %.2f\nగ్రేడ్     : %s\n", 
                       s.roll_no, s.name, s.course, s.cgpa, s.grade);
                found = 1;
                break;
            }
        }
    } else if (choice == 2) {
        char name[MAX_NAME];
        printf("వెతకాల్సిన పేరు / భాగం: ");
        fgets(name, sizeof(name), stdin);
        trim_newline(name);

        while (fread(&s, sizeof(Student), 1, fp) == 1) {
            if (strstr(s.name, name) != NULL) {
                printf("👉 [రోల్: %d] %-20s | కోర్సు: %-8s | CGPA: %.2f | గ్రేడ్: %s\n", 
                       s.roll_no, s.name, s.course, s.cgpa, s.grade);
                found = 1;
            }
        }
    }

    if (!found) printf("❌ ఎలాంటి సరిపోలే రికార్డు కనుగొనబడలేదు.\n");
    fclose(fp);
}

// 4. రికార్డు సవరణ (Update - In-Place)
void update_student() {
    FILE *fp = fopen(DB_FILE, "rb+");
    if (!fp) {
        printf("డేటాబేస్ అందుబాటులో లేదు.\n");
        return;
    }

    int roll;
    printf("\nసవరించాల్సిన విద్యార్థి రోల్ నంబర్: ");
    if (scanf("%d", &roll) != 1) { clear_input_buffer(); fclose(fp); return; }
    clear_input_buffer();

    Student s;
    int found = 0;

    while (fread(&s, sizeof(Student), 1, fp) == 1) {
        if (s.roll_no == roll) {
            found = 1;
            printf("ప్రస్తుత పేరు: %s | కోర్సు: %s | CGPA: %.2f\n", s.name, s.course, s.cgpa);
            
            printf("కొత్త పేరు (మార్పు లేకపోతే Enter నొక్కండి): ");
            char new_name[MAX_NAME];
            fgets(new_name, sizeof(new_name), stdin);
            trim_newline(new_name);
            if (strlen(new_name) > 0) strcpy(s.name, new_name);

            printf("కొత్త కోర్సు (మార్పు లేకపోతే Enter నొక్కండి): ");
            char new_course[MAX_COURSE];
            fgets(new_course, sizeof(new_course), stdin);
            trim_newline(new_course);
            if (strlen(new_course) > 0) strcpy(s.name, new_course);

            // మార్కులు మళ్లీ ఎంటర్ చేయాలా?
            printf("సబ్జెక్ట్ మార్కులు అప్‌డేట్ చేయాలా? (1 = అవును, 0 = కాదు): ");
            int ch_marks;
            if (scanf("%d", &ch_marks) == 1 && ch_marks == 1) {
                for (int i = 0; i < NUM_SUBJECTS; i++) {
                    printf("  సబ్జెక్ట్ %d కొత్త మార్కులు: ", i + 1);
                    scanf("%f", &s.marks[i]);
                }
                calculate_academics(&s);
            }
            clear_input_buffer();

            // ఇన్-ప్లేస్ బ్యాక్‌ట్రాక్ మరియు ఓవర్‌రైట్
            fseek(fp, -((long)sizeof(Student)), SEEK_CUR);
            fwrite(&s, sizeof(Student), 1, fp);
            printf("✅ రికార్డు విజయవంతంగా అప్‌డేట్ చేయబడింది!\n");
            break;
        }
    }

    if (!found) printf("❌ రోల్ నంబర్ %d తో రికార్డు లభించలేదు.\n", roll);
    fclose(fp);
}

// 5. రికార్డు తొలగింపు (Delete - File Compaction)
void delete_student() {
    int roll;
    printf("\nతొలగించాల్సిన విద్యార్థి రోల్ నంబర్: ");
    if (scanf("%d", &roll) != 1) { clear_input_buffer(); return; }
    clear_input_buffer();

    FILE *fp = fopen(DB_FILE, "rb");
    if (!fp) { printf("డేటాబేస్ లేదు.\n"); return; }

    FILE *temp = fopen("temp.dat", "wb");
    if (!temp) { perror("టెంప్ ఫైల్ క్రియేషన్ విఫలం"); fclose(fp); return; }

    Student s;
    int deleted = 0;

    while (fread(&s, sizeof(Student), 1, fp) == 1) {
        if (s.roll_no == roll) {
            deleted = 1;
            printf("🗑️ రికార్డు తొలగించబడుతోంది: %s (రోల్: %d)\n", s.name, s.roll_no);
        } else {
            fwrite(&s, sizeof(Student), 1, temp);
        }
    }

    fclose(fp);
    fclose(temp);

    if (deleted) {
        remove(DB_FILE);
        rename("temp.dat", DB_FILE);
        printf("✅ రికార్డు శాశ్వతంగా తొలగించబడింది!\n");
    } else {
        remove("temp.dat");
        printf("❌ రోల్ నంబర్ %d కనుగొనబడలేదు.\n", roll);
    }
}

// 6. మెరిట్ లిస్ట్ & qsort ర్యాంకింగ్
int compare_cgpa(const void *a, const void *b) {
    const Student *s1 = (const Student *)a;
    const Student *s2 = (const Student *)b;
    if (s2->cgpa > s1->cgpa) return 1;
    if (s2->cgpa < s1->cgpa) return -1;
    return 0;
}

void show_merit_list() {
    FILE *fp = fopen(DB_FILE, "rb");
    if (!fp) { printf("డేటాబేస్ ఖాళీగా ఉంది.\n"); return; }

    // మొత్తం విద్యార్థుల సంఖ్యను లెక్కించడం
    fseek(fp, 0, SEEK_END);
    long file_size = ftell(fp);
    rewind(fp);

    int count = file_size / sizeof(Student);
    if (count == 0) { printf("రికార్డులు లేవు.\n"); fclose(fp); return; }

    // హీప్ మెమరీలో డైనమిక్ కేటాయింపు
    Student *list = (Student *)malloc(count * sizeof(Student));
    if (!list) { printf("మెమరీ కేటాయింపు విఫలమైంది.\n"); fclose(fp); return; }

    fread(list, sizeof(Student), count, fp);
    fclose(fp);

    // qsort తో సార్టింగ్
    qsort(list, count, sizeof(Student), compare_cgpa);

    printf("\n🏆 ======================== కాలేజ్ మెరిట్ లిస్ట్ (TOP RANKERS) ========================\n");
    printf("%-6s %-8s %-22s %-12s %-8s %-6s\n", "ర్యాంక్", "రోల్ నం", "పేరు", "కోర్సు", "CGPA", "గ్రేడ్");
    printf("------------------------------------------------------------------------------------\n");
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        printf("#%-5d %-8d %-22s %-12s %-8.2f %-6s\n", 
               i + 1, list[i].roll_no, list[i].name, list[i].course, list[i].cgpa, list[i].grade);
    }
    printf("====================================================================================\n\n");

    free(list);
    list = NULL;
}

// 7. CSV ఎక్స్‌పోర్ట్
void export_to_csv() {
    FILE *src = fopen(DB_FILE, "rb");
    if (!src) { printf("డేటాబేస్ లేదు.\n"); return; }

    FILE *dest = fopen(CSV_FILE, "w");
    if (!dest) { perror("CSV సృష్టి విఫలం"); fclose(src); return; }

    fprintf(dest, "Roll_No,Name,Course,Total_Marks,CGPA,Grade\n");

    Student s;
    int count = 0;
    while (fread(&s, sizeof(Student), 1, src) == 1) {
        fprintf(dest, "%d,\"%s\",\"%s\",%.2f,%.2f,%s\n", 
                s.roll_no, s.name, s.course, s.total_marks, s.cgpa, s.grade);
        count++;
    }

    fclose(src);
    fclose(dest);

    printf("📊 అద్భుతం! మొత్తం %d రికార్డులు '%s' లోకి ఎక్స్‌పోర్ట్ అయ్యాయి!\n", count, CSV_FILE);
    printf("సూచన: మీరు ఈ ఫైల్‌ను నేరుగా Microsoft Excel లేదా Google Sheets లో ఓపెన్ చేయవచ్చు.\n");
}

int main() {
    int choice;
    while (1) {
        printf("\n=======================================================\n");
        printf("       🎓 స్టూడెంట్ రికార్డ్ మేనేజ్‌మెంట్ సిస్టమ్        \n");
        printf("=======================================================\n");
        printf(" 1. ➕ కొత్త విద్యార్థిని జోడించండి (Add Student)\n");
        printf(" 2. 📋 అందరు విద్యార్థుల జాబితా చూడండి (View All)\n");
        printf(" 3. 🔍 విద్యార్థిని శోధించండి (Search Student)\n");
        printf(" 4. ✏️  రికార్డును సవరించండి (Update Record)\n");
        printf(" 5. 🗑️  రికార్డును తొలగించండి (Delete Record)\n");
        printf(" 6. 🏆 టాప్ ర్యాంకర్ల మెరిట్ లిస్ట్ (Merit Ranking)\n");
        printf(" 7. 📊 Excel CSV లోకి ఎక్స్‌పోర్ట్ చేయండి (Export CSV)\n");
        printf(" 8. 🚪 నిష్క్రమించండి (Exit)\n");
        printf("=======================================================\n");
        printf("మీ ఎంపిక (1 - 8): ");

        if (scanf("%d", &choice) != 1) {
            printf("❌ దయచేసి సరైన సంఖ్యను ఎంటర్ చేయండి!\n");
            clear_input_buffer();
            continue;
        }

        switch (choice) {
            case 1: add_student(); break;
            case 2: view_all_students(); break;
            case 3: search_student(); break;
            case 4: update_student(); break;
            case 5: delete_student(); break;
            case 6: show_merit_list(); break;
            case 7: export_to_csv(); break;
            case 8:
                printf("\nధన్యవాదాలు! ప్రోగ్రామ్ ముగిసింది. మీ C ప్రయాణం విజయవంతం కావాలి! 🚀\n");
                exit(0);
            default:
                printf("❌ చెల్లని ఎంపిక! దయచేసి 1 నుండి 8 మధ్య ఎంచుకోండి.\n");
        }
    }
    return 0;
}