学生管理系统案例初步分析报告

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1.功能讲解

该部分是对于该系统主要功能的讲解，该系统的主要功能包括：添加学生、显示所有学生、按要求查询学生、删除学生以及退出该系统。下面将一一进行分析讲解。

1.1.添加学生

 private static void addStudent(Scanner scanner, StudentManagementSystem sms) { 
    System.out.println("Enter student name:"); String name = scanner.next(); System.out.println("Enter student age:"); int age = scanner.nextInt(); System.out.println("Enter student gender:"); String gender = scanner.next(); System.out.println("Enter student ID:"); String id = scanner.next(); System.out.println("Enter student major:"); String major = scanner.next(); System.out.println("Enter student GPA:"); double gpa = scanner.nextDouble(); Student student = new Student(name, age, gender, id, major, gpa); sms.addStudent(student); System.out.println("Student added successfully!\n"); }

运行结果如下图所示：功能1

1.2.显示学生

用户通过输入对应功能编号可实现获取系统中所有学生的相关信息，包括学生姓名，年龄，学号，性别，专业以及GPA。该功能通过方法showAllStudent实现，代码如下：

 private static void showAllStudent(StudentManagementSystem sms) { 
    List<Student> studentList = sms.getStudents(); if (studentList.size() == 0) { 
    System.out.println("The System Data is empty Now!"); }else { 
    for (Student studentItem : studentList) { 
    System.out.println(studentItem.toString()); } } }

1.3.查询学生

该功能分由三个子功能实现，用户可通过输入姓名或者专业名称或者GPA进行查询相应的学生信息，使查询结果更精准。

1.3.1.通过姓名查询学生

用户通过输入菜单中的相应功能编号后，可直接输入所要查询的学生姓名，进而获取指定学生的信息，该功能通过方法searchStudentByName实现,实现代码如下：

private static void searchStudentByName(Scanner scanner, StudentManagementSystem sms) { 
    System.out.println("Enter student name to search:"); String searchName = scanner.next(); List<Student> searchResults = sms.searchByName(searchName); if (searchResults.isEmpty()) { 
    System.out.println("No students found!"); } else { 
    System.out.println("Search results:"); for (Student s : searchResults) { 
    System.out.println(s); } } }

1.3.2.通过major查询学生

用户通过输入菜单中的相应功能编号后，可直接输入所要查询的学生major，进而获取指定学生的信息，该功能通过方法searchStudentByMajor实现,实现代码如下：

private static void searchStudentByMajor(Scanner scanner, StudentManagementSystem sms) { 
    List<Student> searchResults; System.out.println("Enter student major to search:"); String searchMajor = scanner.next(); searchResults = sms.searchByMajor(searchMajor); if (searchResults.isEmpty()) { 
    System.out.println("No students found!"); } else { 
    System.out.println("Search results:"); for (Student s : searchResults) { 
    System.out.println(s); } } }

1.3.3.通过GPA查询学生

用户通过输入菜单中的相应功能编号后，可直接输入所要查询的学生GPA，进而获取指定学生的信息，该功能通过方法searchStudentByGPA实现,实现代码如下：

private static void searchStudentByGPA(Scanner scanner, StudentManagementSystem sms) { 
    List<Student> searchResults; System.out.println("Enter student GPA to search:"); double searchGpa = scanner.nextDouble(); searchResults = sms.searchByGpa(searchGpa); if (searchResults.isEmpty()) { 
    System.out.println("No students found!"); } else { 
    System.out.println("Search results:"); for (Student s : searchResults) { 
    System.out.println(s); } } }

1.4.删除学生

用户在输入相应功能编号后，可进入该功能。该功能需要用户通过输入所要删除的学生的id，进而删除id对应的学生的信息。该功能通过方法 removeStudent实现，该方法代码如下：

private static void removeStudent(Scanner scanner, StudentManagementSystem sms) { 
    System.out.println("Enter student ID to remove:"); String removeId = scanner.next(); List<Student> students = sms.getStudents(); boolean removed = false; for (Student s : students) { 
    if (s.getId().equals(removeId)) { 
    sms.removeStudent(s); removed = true; System.out.println("Student removed successfully!\n"); break; } } if (!removed) { 
    System.out.println("Student not found!"); } }

运行结果如下图所示：

1.5.退出

2.基本语法讲解

2.1类和对象相关

类的定义和使用：

定义了Main类和StudentManagementSystem类、Student类。
在Main类的main方法中创建了StudentManagementSystem类的对象sms和Scanner类的对象scanner，通过对象来调用类中的方法实现相应功能。

构造函数：

封装：

类中的属性（name、age、gender、id、major、gpa）都被声明为private，这体现了封装的概念，将数据隐藏在类内部，通过公共的getter和setter方法来访问和修改这些属性。

成员变量：

定义了private List students;，这是一个私有的List集合，用于存储Student对象。

2.2流程控制相关

循环结构（while 循环）：

使用while循环来持续运行程序，直到running变量变为false。在循环体中展示菜单选项，并根据用户输入执行相应操作。

选择结构（switch – case）

switch – case语句根据用户输入的不同整数值（choice）执行不同的操作，如添加学生、删除学生、按不同条件搜索学生等。

增强 for 循环：

2.3输入输出相关

输入（Scanner 类）：

使用Scanner类从控制台读取用户输入。通过scanner.nextInt()读取整数（如选择操作的数字、学生年龄等），scanner.next()读取字符串（如学生姓名、性别、专业等），scanner.nextDouble()读取双精度浮点数（如学生的平均绩点）。

输出（System.out.println）：

使用System.out.println()在控制台输出提示信息、操作结果等。

2.4集合相关

列表（List）的使用：

在StudentManagementSystem类中（假设该类中有相应方法），使用List来存储多个学生对象。在删除学生、搜索学生以及展示所有学生信息的操作中，都涉及对List集合的遍历和操作。

ArrayList 的使用：

在构造函数StudentManagementSystem()中，通过students = new ArrayList<>();初始化students集合，ArrayList是List接口的一个常用实现类，它可以动态地调整大小。

集合的添加和删除元素：

打印集合：

在输出语句中直接打印包含Student对象的List集合，System.out.println会自动调用集合元素的toString方法进行输出。

2.5字符串相关

字符串比较（equals 方法）：

在删除学生的操作中，使用equals()方法比较学生的id字符串，以确定是否找到要删除的学生对象。

字符串比较：

在searchByName和searchByMajor方法中，使用equals()方法比较字符串，例如student.getName().equals(name)和student.getMajor().equals(major)，这是比较字符串内容是否相等的正确方式。

浮点数比较

在searchByGpa方法中，使用==来比较浮点数student.getGpa() ==gpa，不过在浮点数比较时，由于浮点数的精度问题，这种方式可能存在风险，更好的做法是使用一个较小的差值范围来判断是否相等。

2.6方法相关

getter 和 setter 方法：

提供了一系列的get方法（如getName()、getAge()等）和set方法（如setName()、setAge()等），用于获取和设置类中的私有属性。这是一种常见的编程实践，保证了数据的安全性和可维护性。

重写 toString 方法：

重写了Object类的toString()方法，用于返回对象的字符串表示形式。当需要将Student对象转换为字符串时（例如在打印输出时），会自动调用这个重写后的方法。在上述代码中，重写后的toString()方法返回了包含学生所有属性信息的字符串。

方法的返回值：

调用方法：

3.类功能讲解

该部分主要针对该系统中的四大类进行功能分析讲解。该系统的类主要包括：Main类，Student类，StudentManagementSystem类以及StudentManagementSystemTest类。下面将逐一进行分析讲解

3.1.Main类

3.2.Student类

Student类是一个简单的Java类，用于表示一个学生的实体。这个类包含了学生的基本信息，并提供了一系列的构造函数、getter和setter方法以及一个toString方法。

类成员变量： private String name;：表示学生的名字。 private int age;：表示学生的年龄。 private String gender;：表示学生的性别。 private String id;：表示学生的唯一标识符，如学号。
private String major;：表示学生的专业。 private double gpa;：表示学生的平均成绩点（GPA）。

Getter和Setter方法： getName() / setName(String name)：获取/设置学生的名字。 getAge() / setAge(int age)：获取/设置学生的年龄。 getGender() /
setGender(String gender)：获取/设置学生的性别。 getId() / setId(String
id)：获取/设置学生的ID。 getMajor() / setMajor(String major)：获取/设置学生的专业。
getGpa() / setGpa(double gpa)：获取/设置学生的GPA。

构造函数： public Student(String name, int age, String gender, String id, String major, double
gpa)：这是一个参数化的构造函数，用于创建Student对象时初始化其属性。它接受学生的名字、年龄、性别、ID、专业和GPA作为参数，并将这些值赋给相应的成员变量。

3.3.StudentManagementSystem类

1.类的基本信息
StudentManagementSystem类用于管理学生信息相关的操作。它包含了一个List类型的私有成员变量students，用于存储学生对象。
2.构造函数

public StudentManagementSystem()：这是类的构造函数，在创建StudentManagementSystem类的对象时会被调用。它初始化students列表，通过newArrayList<>()创建了一个空的ArrayList来存储学生信息。

3.方法

public List getStudents()：该方法用于获取存储学生信息的students列表。它返回一个List类型的对象，调用者可以通过这个返回值来访问和操作存储在students列表中的学生信息。

public List searchByName(String name)：这个方法用于根据学生姓名进行搜索。它接受一个String类型的参数name，遍历students列表中的每个Student对象，检查其姓名是否与给定的name相等，如果相等则将该学生对象添加到结果列表result中，最后返回包含所有匹配学生对象的result列表。

public List searchByMajor(String major)：此方法用于按专业进行搜索。它接受一个String类型的参数major，通过遍历students列表，将专业与给定major匹配的学生对象添加到result列表中，最后返回result列表。

public List searchByGpa(double gpa)：该方法用于根据平均绩点（gpa）进行搜索。它接受一个double类型的参数gpa，在遍历students列表时，将平均绩点与给定gpa相等的学生对象添加到result列表中，最后返回result列表。

3.4.StudentManagementSystemTest类

1.类的基本信息

StudentManagementSystemTest类是一个测试类，用于测试StudentManagementSystem类的功能。

2.main方法中的操作

创建StudentManagementSystem对象

创建Student对象并添加到系统中

执行搜索操作并输出结果

移除学生并输出结果

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