Java上机实验报告（1）

一、任务简要描述

1、实现Java版本的快速排序。

2、编写一个学生和教师数据输入和显示程序，学生数据有编号、姓名、班号和成绩，教师数据有编号、姓名、职称和部门。要求将编号、姓名输入和显示设计成一个类Person,并作为学生数据操作类Student 和教师数据操作类Teacher 的基类。

3、请设计 3 个类 , 分别是学生类 Student, 本科生类Undergaduate, 研究生类 Postgraduate, 其中 Student 类是一个抽象类 , 它包含一些基本的学生信息如姓名、所学课程、课程成绩等 , 而Undergraduate 类和 Postgraduate 都是 Student 类的子类 , 它们之间的主要差别是计算课程成绩等级的方法有所不同 , 研究生的标准要比本科生的标准高一些。假设某班级里既有本科生也有研究生 , 请编写程序统计出全班学生的成绩等级并显示出来。此题关键是设计一个学生数组 , 既能存放本科生对象 , 又能存放研究生对象。

二、问题及解决

1、算法思想：基于分治的思想，是冒泡排序的改进型。首先在数组中选择一个基准点（该基准点的选取可能影响快速排序的效率，后面讲解选取的方法），然后分别从数组的两端扫描数组，设两个指示标志（lo指向起始位置，hi指向末尾)，首先从后半部分开始，如果发现有元素比该基准点的值小，就交换lo和hi位置的值，然后从前半部分开始扫秒，发现有元素大于基准点的值，就交换lo和hi位置的值，如此往复循环，直到lo>=hi,然后把基准点的值放到hi这个位置。一次排序就完成了。以后采用递归的方式分别对前半部分和后半部分排序，当前半部分和后半部分均有序时该数组就自然有序了。

排序过程：

 

输出结果：

2、

Person类：

public class person {
    String name;
    String number;
        
    person(){ }
    person(String number, String name){
        this.number = number;
        this.name = name;
    }
    public void setNumber(String n){
        number = n;
    }
    public String getNumber(){
        return number;
    }
    public void setName(String c){
        name = c;
    }
    public String getName(){
        return name;
    }
    public void input(){
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("Please input the name:");
        name = sc.nextLine();
        System.out.println("Please input the number:");
        number = sc.nextLine();
    }
    public void showInfo(){
        System.out.println("The number is:" + getNumber() + ", name is:" + getName());
    }
}

Teacher类：

class Teacher extends person{
    String title;          //职称
    String dept;           //部门
    Teacher(){
        super();
    }
    Teacher(String number, String name, String title, String dept){
        super(number, name);
        this.title = title;
        this.dept = dept;
    }
    public void setTitle(String t){
        title = t;
    }
    public String getTitle(){
        return title;
    }
    public void setDept(String d){
        dept = d;
    }
    public String getDept() {
        return dept;
    }
    //子类重载父类方法
    public void input(){
        super.input();
        System.out.println("Please input the title:");
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        setTitle(sc.nextLine());
        //title = sc.nextLine();
        System.out.println("Please input the dept:");
        dept = sc.nextLine();
    }
    public void showInfo(){
        super.showInfo();
        System.out.println("The teacher's title is:" + getTitle() + ", department is:" + getDept()); 
    }
}

Student类：

class Student extends person{
    String classnumber;          //班号
    int grade;           //成绩
    Student(){
        super();
    }
    Student(String number, String name, String classnumber, int grade){
        super(number, name);
        this.classnumber = classnumber;
        this.grade = grade;
    }
    public void setClassnumber(String c){
        classnumber = c;
    }
    public String getClassnumber(){
        return classnumber;
    }
    public void setGrade(int g){
        grade = g;
    }
    public int getGrade() {
        return grade;
    }
    //子类重载父类方法
    public void input(){
        super.input();
        System.out.println("Please input the classnumber:");
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        setClassnumber(sc.nextLine());
        //classnumber = sc.nextLine();
        System.out.println("Please input the grade:");
        grade = sc.nextInt();
    }
    public void showInfo(){
        super.showInfo();
        System.out.println("The student's classnumber is:" + getClassnumber() + ", grade is:" + getGrade()); 
    }
}

输出结果：

3、

对象数组：

Student[] students = new Student[5];

Student类：

public abstract class Student
{
    String name;
    String type;
    int courseScore;
    String courseGrade;
    
    public Student(String name)
    {
        this.name = name;
        courseGrade="";
    }
    
    public abstract void calculateGrade();
    
    public String getName()
    {
        return name;
    }
    
    public String getType()
    {
        return type;
    }
    
    public String getCourseGrade()
    {
        return courseGrade;
    }
    
    public int getCourseScore()
    {
        return courseScore;
    }
    
    public void setName(String name)
    {
        this.name = name;
    }
    
    public void setType(String type)
    {
        this.type = type;
    }
    
    public void setCourseScore(int courseScore)
    {
        this.courseScore = courseScore;
    }
    
}

本科生类：

class Undergraduate extends Student
{
    public Undergraduate(String name, int courseScore)
    {
        super(name);
        type = "本科生";
        this.courseScore = courseScore;
    }
    
    public void calculateGrade()
    {
        if (courseScore >= 80 && courseScore < 100) courseGrade = "优秀";
        else if (courseScore >= 70 && courseScore < 80) courseGrade = "良好";
        else if (courseScore >= 60 && courseScore < 70) courseGrade = "一般";
        else if (courseScore >= 50 && courseScore < 60) courseGrade = "及格";
        else courseGrade = "不及格";  
 
    }
}

研究生类：

class Postgraduate extends Student
{
    public Postgraduate(String name, int courseScore)
    {
        super(name);
        type = "研究生" ;
        this.courseScore = courseScore;
    }
    public void calculateGrade()
    {
        if (courseScore >= 90 && courseScore < 100) courseGrade = "优秀";
        else if (courseScore >= 80 && courseScore < 90) courseGrade = "良好";
        else if (courseScore >= 70 && courseScore < 80) courseGrade = "一般";
        else if (courseScore >= 60 && courseScore < 70) courseGrade = "及格";
        else courseGrade = "不及格";   
 
    }
}
 

成绩计算类：

public class Polymorphism
{
    int total = 0;
    double average;
    
    public void showInfo(){
        Student[] students = new Student[5];
    
        students[0] = new Undergraduate("ABC", 95);
        students[1] = new Undergraduate("DEF", 85);
        students[2] = new Postgraduate("GHI", 75);
        students[3] = new Undergraduate("JKL", 65); 
        students[4] = new Postgraduate("MNO", 55);
        for (int i=0; i<5; i++)
        {
            total += students[i].courseScore;
            students[i].calculateGrade();
        }
        average = total / 5;
        System.out.println("姓名" + "     类型" +"    成绩");
        System.out.println("-----------------------");
 
        for (int i=0; i<5; i++) 
        {            
            System.out.println(students[i].getName( )+" "+students[i].getType( )+"  "+students[i].getCourseGrade( ));
        }    

        //Student st = new Student("李明");
        System.out.println("平均成绩：" + average);
        System.out.println();
        for(int i=0; i<5; i++)
        {
            if(students[i] instanceof Undergraduate )
            {
                System.out.println(students[i].getName()+"是本科生");
            }
            else
            {
                System.out.println(students[i].getName()+"是研究生");
            }
        }
    }
    public static void main(String[] args)
    {
        Polymorphism show = new Polymorphism();
        show.showInfo();
        
    }
}

输出结果：

总结：

　　练习使用了创建对象数组的方法，使用面向对象的思想，子类继承父类的属性和方法，并对父类的方法进行重写，在题目三中，我本来将计算成绩的内容全部写在main方法里，经过老师讲解，我重新修改了程序，将创建对象数组和成绩计算的相关程序单独写在一个类里面。