任務4 批量學生成績處理

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程序設計任務4：批量學生成績處理1任務描述目錄2技術準備3任務實施1、任務描述本任務主要完成學生信息管理系統(tǒng)中成績管理子模塊的各項功能，統(tǒng)計課程的最高分、最低分、平均分和不及格人數(shù)。本任務需要對所有學生的成績進行處理，涉及批量數(shù)據(jù)的操作。要完成本任務需要了解和掌握Java中數(shù)組和方法的使用。2.1數(shù)組的定義與初始化技術準備2.2數(shù)組的常用操作2.3二維數(shù)組2.4命令行參數(shù)數(shù)組2.5方法的定義與調(diào)用2.6方法重載2.7不定長參數(shù)2.8參數(shù)傳遞2.9變量作用域2.1數(shù)組的定義與初始化1.數(shù)組的定義數(shù)組的定義格式如下所示。數(shù)組類型[]數(shù)組名=new數(shù)組類型[數(shù)組長度];功能：聲明一個數(shù)組，并為其分配相應的存儲空間。說明：（1）數(shù)組類型即數(shù)組中要存放的數(shù)據(jù)的類型，既可以是基本數(shù)據(jù)類型，也可以是引用數(shù)據(jù)類型。（2）數(shù)組類型后面跟的[]表示要聲明的是一個一維數(shù)組。（3）數(shù)組長度表示數(shù)組中可存放的數(shù)據(jù)元素的個數(shù)，要求必須是常量，不允許是變量。（4）數(shù)組名為自定義，只要符合標識符命名規(guī)則即可。2.1數(shù)組的定義與初始化例：定義一個長度為3的整型數(shù)組score。int[]score=newint[3];上述代碼在聲明數(shù)組的同時就為其分配了相應的存儲空間，使用方式簡潔。數(shù)組的聲明與存儲空間的分配也可分開進行，上述數(shù)組的定義也可采用如下形式。int[]score;//聲明一個用于存放整型數(shù)據(jù)的數(shù)組scorescore=newint[3];//為score數(shù)組分配存儲空間（也稱創(chuàng)建數(shù)組）2.1數(shù)組的定義與初始化數(shù)組是一種引用數(shù)據(jù)類型。數(shù)組元素和數(shù)組名在內(nèi)存里是分開存放的。Java把內(nèi)存分成兩種，一種叫做棧內(nèi)存，一種叫做堆內(nèi)存。棧內(nèi)存用于存放一些基本類型的變量和引用類型的變量（如數(shù)組名或?qū)ο竺?。堆?nèi)存用于存放由new創(chuàng)建的數(shù)組或?qū)ο蟆?.1數(shù)組的定義與初始化2.數(shù)組的初始化數(shù)組的初始化分為動態(tài)初始化和靜態(tài)初始化。動態(tài)初始化是指定義數(shù)組時沒有為數(shù)組元素賦初始值，這時系統(tǒng)會自動為數(shù)組中的元素賦初始值。Java中不同數(shù)據(jù)類型元素的默認初始值如下表所示。數(shù)據(jù)類型默認初始值byte、short、int、long0float、double0.0char一個空字符，即’\u0000’booleanfalse引用數(shù)據(jù)類型null，表示變量不引用任何對象2.1數(shù)組的定義與初始化靜態(tài)初始化是指在定義數(shù)組的同時就為數(shù)組元素指定相應的初始值。格式：數(shù)組類型[]數(shù)組名=new數(shù)組類型[]{初值0,初值1,...,初值n}；功能：定義數(shù)組的同時為數(shù)組指定初始值。提示：數(shù)組靜態(tài)初始化時數(shù)組長度必須省略，系統(tǒng)會自動根據(jù)給出的初值個數(shù)決定數(shù)組的長度。如果給出數(shù)組長度，編譯時反而會出錯。2.1數(shù)組的定義與初始化例：定義一個長度為4的整型數(shù)組，并給出相應的初始值。int[]score=newint[]{50,60,90,80};數(shù)組靜態(tài)初始化也可將數(shù)組聲明和數(shù)組的創(chuàng)建分開寫，即上述代碼也可采用如下形式表示。int[]score;score=newint[]{50,60,90,80};數(shù)組的靜態(tài)初始化還可以采用如下更簡潔的方式。int[]score={50,60,90,80};采用此種方式時，數(shù)組的聲明和創(chuàng)建不能分開寫，即寫成如下形式是錯誤的。int[]score;score={50,60,90,80};2.2數(shù)組的常用操作1.數(shù)組元素的訪問對數(shù)組中元素可通過數(shù)組名[下標]的方式來訪問，數(shù)組元素下標從0開始。例：score[0]，score[2]2.數(shù)組長度屬性

每個數(shù)組都有一個length屬性，通過該屬性可獲取到數(shù)組的長度。

例：score.length3.數(shù)組的遍歷

操作數(shù)組時，經(jīng)常需要依次訪問數(shù)組中的每個元素，這種操作稱為數(shù)組的遍歷。2.2數(shù)組的常用操作【例

4?1】定義一個包含5個學生成績的數(shù)組，然后分別順序、逆序輸出數(shù)組中所有元素。2.2數(shù)組的常用操作foreach循環(huán)格式：for(類型名變量:數(shù)組名）{

循環(huán)體}功能：對數(shù)組中的每個元素依次執(zhí)行一遍循環(huán)體。說明：類型名為數(shù)組元素的類型，循環(huán)時系統(tǒng)自動依次將每個數(shù)組元素賦值給變量，然后執(zhí)行一遍循環(huán)體。2.2數(shù)組的常用操作【例4?2】利用foreach循環(huán)遍歷數(shù)組2.2數(shù)組的常用操作4.數(shù)組最值找一組數(shù)中的最大值或最小值也是數(shù)組的常用操作之一。找最值通常采用“打擂臺法”來實現(xiàn)。以找最大值為例：首先假設第一個元素為當前的最大值（即擂主），用一個變量記錄其下標然后數(shù)組中第二個元素到最后一個元素依次與當前最大值進行比較（打擂），誰大就記錄下誰的下標（即當前新擂主）當所有元素都比較完，變量中記錄的下標就是最大值所在的下標（最終擂主）。2.2數(shù)組的常用操作【例4?3】已知一組學生成績，求其最高分。2.2數(shù)組的常用操作5.排序排序也是數(shù)組的常見操作，排序方法也有很多，如選擇排序、冒泡排序等。假設數(shù)組score中存放了n個學生成績，要求按成績從高到低進行排序。采用選擇排序法進行降序排序的過程如下：（1）從n個成績中找出最高者與score[0]交換。（2）從剩余的n-1個成績中找出最高者與score[1]交換。......（n-1）從剩余的2個成績中找出最高者與score[n-2]交換。選擇排序?qū)嶋H上就是每次從當前的一組數(shù)中找最值與指定位置上的元素進行交換。n個元素共需要找n-1次最值。2.2數(shù)組的常用操作【例4?4】已知一組學生的成績，將其從高到低進行排序。2.3二維數(shù)組二維數(shù)組可以看作是一個特殊的一維數(shù)組，即數(shù)組中的每個元素本身又是一個數(shù)組?？梢园讯S數(shù)組的邏輯結構比作成二維表格。表格由若干行、若干列構成，每一行中包含的列數(shù)可以相同，也可以不相同。2.3二維數(shù)組1.二維數(shù)組定義方式1：同時指定二維數(shù)組的長度和每個數(shù)組的元素個數(shù)，例：int[][]score=newint[3][4];說明：上面代碼實際上是定義了3個int[]類型的一維數(shù)組，每個一維數(shù)組中的元素又是一個長度為4的一維數(shù)組。相當于一個行數(shù)為3、列數(shù)為4的二維表格，其邏輯結構如下所示。2.3二維數(shù)組方式2：只指定二維數(shù)組的長度，不指定每個數(shù)組的元素個數(shù)，例：int[][]score=newint[3][];說明：上述代碼只指定了二維數(shù)組的長度，相當于只指定了二維表格的行數(shù)，沒指定每行的列數(shù)，可通過下面代碼指定每行中包含的列數(shù)（實際上就是為每個一維數(shù)組分配相應的存儲空間）。score[0]=newint[1];score[1]=newint[2];score[2]=newint[3];其邏輯結構如圖所示。2.3二維數(shù)組2.二維數(shù)組的靜態(tài)初始化二維數(shù)組的初始化同樣也分為動態(tài)初始化和靜態(tài)初始化。定義時沒有指定初始值的系統(tǒng)會自動為其賦默認初始值。二維數(shù)組靜態(tài)初始化方法與一維數(shù)組靜態(tài)初始化類似，將要初始化的數(shù)據(jù)放在大括號內(nèi)，每行數(shù)據(jù)單獨用一個大括號包裹，每個大括號中的數(shù)據(jù)個數(shù)可以相同，也可以不相同（即每行中包含的列數(shù)可以相同，也可以不同），例：int[][]score=newint[][]{{1,2},{3,4,5,6},{7,8,9}}同樣，上述代碼也可簡寫成如下形式：int[][]score={{1,2},{3,4,5,6},{7,8,9}}2.3二維數(shù)組3.二維數(shù)組元素的訪問二維數(shù)組元素的訪問通過數(shù)組名[下標1][下標2]的方式實現(xiàn)，每個下標都是從0開始的。下標1相當于行下標，下標2相當于列下標。例：score[0][1]4.二維數(shù)組的遍歷二維數(shù)組元素的遍歷需要借助于雙重循環(huán)，外循環(huán)用于控制行數(shù)，內(nèi)循環(huán)用于控制列數(shù)。二維數(shù)組也有l(wèi)ength屬性，用于獲取數(shù)組長度。2.3二維數(shù)組【例4?5】二維數(shù)組的遍歷2.3二維數(shù)組二維數(shù)組的遍歷也可采用foreach形式遍歷：2.3二維數(shù)組5.二維數(shù)組應用示例【例4?6】已知學生選修課程數(shù)學、英語、語文的成績（每門課程選修人數(shù)不同），求各門課程平均分。2.4命令行參數(shù)數(shù)組main()方法中的參數(shù)String[]args，稱為命令行參數(shù)數(shù)組，此數(shù)組用于接收以命令方式運行程序時在命令行傳遞的參數(shù)。【例4?7】命令行參數(shù)數(shù)組應用示例2.5方法的定義與調(diào)用在編寫程序時，可能會碰到一段相同代碼需要重復使用多次的情況，如在數(shù)組排序時數(shù)組的遍歷輸出就用了兩次，這時就可以把這些需要重復使用的代碼定義成一個方法，以后需要用到此段代碼的時候只需要調(diào)用該方法就可以。使用方法可提高代碼的重用性，從而也可提高代碼的可維護性。Java中的方法就類似于C語言中的函數(shù)。通常情況下，在結構化編程里面將單獨定義的一段可重復調(diào)用的代碼稱為函數(shù)，在面向?qū)ο缶幊汤锩鎰t稱之為方法。2.5方法的定義與調(diào)用1.方法的定義

publicstatic返回值類型方法名([形參表]){

方法體；}說明：（1）方法可以有返回值，也可以沒有返回值。如果有返回值，則在方法體中用“return表達式”語句返回相應的結果。表達式值的類型即返回值的類型。如果沒有返回值，則返回值類型應設為void。（2）形參可以有0個或多個。每個形參都需要用類似“類型參數(shù)名”的形式進行聲明，即使多個形參的類型相同，也不能共用一個類型，如(inta,b)這樣的參數(shù)聲明是不合法的，正確的聲明方式應是：(inta,intb)。（3）形參需要用括號包裹，即使沒有形參，方法名后的括號也不能省略。（4）public表示這個方法的訪問權限是公共的，static表示這個方法是靜態(tài)方法。（5）方法名命名規(guī)則：第一個單詞首字母小寫，后面單詞首字母大寫，如printMenu。2.5方法的定義與調(diào)用2.方法的調(diào)用方法定義好后，就可以在其它方法中使用這一方法，稱為方法的調(diào)用。格式：方法名([實參表])說明：如果方法定義時沒有形參，則調(diào)用時也不必給出實參。2.5方法的定義與調(diào)用【例4?8】定義一個求階乘的方法，然后利用該方法求5的階乘。2.5方法的定義與調(diào)用【例4?9】定義一個輸出社會主義核心價值觀內(nèi)容的方法，然后在main()方法中調(diào)用。2.6方法的重載引例：設有如下應用場景，要在程序中實現(xiàn)一個對數(shù)字求和的方法，數(shù)字可能是整數(shù)，也可能是小數(shù)，參與運算的數(shù)可能是２個，也可能是３個。此時我們可能需要定義4個不同方法來實現(xiàn)，定義一個對2個整數(shù)求和的方法，定義一個對3個整數(shù)求和的方法，定義一個對2個小數(shù)求和的方法，定義一個對3個小數(shù)求和的方法。2.6方法的重載上述代碼缺點：程序中用到的方法名比較多，不便于使用。解決辦法：方法重載。Java允許在一個類中定義多個名稱相同，但是參數(shù)個數(shù)或類型不同的方法，這就是方法的重載（方法重載實際上就是指一個類中有多個同名方法）。在調(diào)用時系統(tǒng)會自動根據(jù)傳遞的參數(shù)個數(shù)或參數(shù)類型來決定調(diào)用哪個同名方法。方法的重載必須要滿足兩個條件：一是方法名相同，二是參數(shù)個數(shù)或參數(shù)類型不同。與返回值類型無關。2.7不定長參數(shù)在求幾個數(shù)相加時，可能是兩個數(shù)，也可能是三個數(shù)，或者是四個、五個，即參數(shù)個數(shù)不確定。如果按照前述方法得需要分別定義不同參數(shù)個數(shù)的add()方法，盡管名稱都相同，可是add()方法還是需要定義多個，仍然不夠靈活，這時可采用可變長度參數(shù)（也叫不定長參數(shù)）。在定義方法時，在形參類型后（或者在形參名前）增加三個點（...)，表示該形參可以接收多個參數(shù)值，接收進來的多個參數(shù)值被當成數(shù)組傳入。不定長參數(shù)只能處于形參列表的最后，而且一個方法中最多只能包含一個不定長參數(shù)。調(diào)用一個包含不定長形參的方法時，這個不定長形參既可以接收多個參數(shù)，也可以接收一個數(shù)組。2.7不定長參數(shù)【例4?12】求任意多個整數(shù)和任意多個小數(shù)的和。2.8參數(shù)傳遞方法調(diào)用時參數(shù)傳遞方向是單向傳遞，即由實參傳遞給形參。需注意的是形參如果是基本數(shù)據(jù)類型，則在方法體中對形參的修改不會影響到實參。如果形參是引用數(shù)據(jù)類型，則在方法體中對形參的修改可能會影響到實參。2.8參數(shù)傳遞【例4?13】基本數(shù)據(jù)類型做形參。2.8參數(shù)傳遞【例4?14】引用數(shù)據(jù)類型做形參。2.9變量作用域程序中用到的變量并不是在任何位置都可以訪問的，訪問權限取決于這個變量是在哪里定義的。變量起作用的代碼范圍稱為變量的作用域。變量的作用域決定了在哪一部分代碼中可以訪問哪些變量。在方法中，變量的作用域分為塊級和方法級，對應的變量分別稱為塊級變量和局部變量。塊級變量是在代碼塊（代碼塊是指用大括號包裹的一組語句）中定義的變量，其作用域為從定義處到所在的代碼塊結束。局部變量是在方法內(nèi)部定義的變量，其作用域為從定義處到方法結束。在同一作用域內(nèi)不允許有同名變量出現(xiàn)，但在不同作用域內(nèi)可以有同名變量，兩者互不影響。2.9變量作用域【例4?15】塊級和方法級變量作用域應用示例。3.1統(tǒng)計課程最高分任務實施3.2統(tǒng)計課程最低分3.3統(tǒng)計課程平均分3.4統(tǒng)計課程不及格人數(shù)3.2學生成績管理子模塊實現(xiàn)3.1統(tǒng)計課程最高分每門課程成績可以用一個一維數(shù)組來存放，3門課程都需要統(tǒng)計課程最高分，可以定義一個求課程最高分的方法，然后通過調(diào)用該方法得到每門課程的最高分。3.2