本教程详细阐述了如何在java中处理包含字符串和整数变量的对象数组，以计算其中特定整数属性（如学生分数）的平均值和最大值。文章将通过一个学生管理示例，演示如何正确设计对象类、遍历对象数组、提取数值数据，并高效地进行统计计算。
在Java应用程序开发中，我们经常需要对自定义对象数组中的数据进行统计分析，例如计算某个数值属性的平均值或找出最大值。本教程将以一个“学生分数统计”的场景为例，详细指导如何实现这一功能。
1. 学生对象（Student）类的设计与实现
首先，我们需要定义一个 Student 类来表示学生信息，该类包含学生的姓名（name，字符串类型）和分数（score，整数类型）。为了遵循良好的面向对象设计原则，我们将为这些属性提供构造函数、设置器（setters）和获取器（getters）。特别需要注意的是，获取器 getScore() 应该只返回分数，而不接受任何参数。
import java.util.Scanner;
public class Student {
private String name;
private int score;
public Student() {
// 默认构造函数
}
public Student(String name, int score) {
this.name = name;
this.score = score;
}
// 设置学生姓名
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
// 设置学生分数
public void setScore(int score) {
this.score = score;
}
// 获取学生姓名
public String getName() {
return this.name;
}
// 获取学生分数
public int getScore() {
return this.score;
}
// 从控制台读取学生输入
public void readInput() {
Scanner keyboard = new Scanner(System.in);
System.out.print("请输入学生姓名: ");
this.name = keyboard.next();
System.out.print("请输入学生分数: ");
this.score = keyboard.nextInt();
}
// 输出学生信息
public void writeOutput() {
System.out.println("学生姓名: " + name + ", 分数: " + score + "%");
}
}注意事项：
- getScore() 和 getName() 方法不应带参数。它们的作用是返回对象内部的私有属性值。
- 在实际应用中，Scanner 对象通常在应用程序的顶层管理，避免在循环中重复创建，以优化资源使用。
2. 统计报告生成器（TestReporter）类的设计
接下来，我们创建 TestReporter 类，用于管理学生数组并计算统计数据。该类将包含一个 Student 对象数组、学生总数以及计算出的最高分和平均分。
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import java.util.Scanner;
public class TestReporter {
private int highestScore;
private double averageScore;
private Student[] ourClass;
private int numOfStudents;
public TestReporter() {
// 默认构造函数
}
// 获取学生数据
public void getData() {
Scanner keyboard = new Scanner(System.in);
System.out.print("请输入学生总数: ");
numOfStudents = keyboard.nextInt();
ourClass = new Student[numOfStudents];
for (int i = 0; i < numOfStudents; i++) {
System.out.println("\n正在输入第 " + (i + 1) + " 位学生信息:");
ourClass[i] = new Student();
ourClass[i].readInput();
}
keyboard.close(); // 关闭Scanner以释放资源
}
// 计算统计数据：平均分和最高分
public void computeStats() {
// 检查数组是否为空，避免空指针异常和除以零错误
if (ourClass == null || numOfStudents == 0) {
System.out.println("没有学生数据可用于计算统计。");
this.highestScore = 0;
this.averageScore = 0.0;
return;
}
double totalScore = 0;
// 初始化最高分：假设至少有一个学生，将其分数作为初始最高分
// 更健壮的做法是初始化为Integer.MIN_VALUE
this.highestScore = ourClass[0].getScore();
for (int i = 0; i < numOfStudents; i++) {
int currentScore = ourClass[i].getScore(); // 获取当前学生的分数
totalScore += currentScore; // 累加总分
if (currentScore > this.highestScore) {
this.highestScore = currentScore; // 更新最高分
}
}
this.averageScore = totalScore / numOfStudents; // 计算平均分
}
// 显示学生信息及统计结果
public void displayResults() {
// 在显示结果前确保统计数据已计算
computeStats();
System.out.println("\n--- 学生分数报告 ---");
for (Student student : ourClass) {
student.writeOutput();
}
System.out.println("\n--- 统计摘要 ---");
System.out.printf("平均分数: %.2f%n", this.averageScore);
System.out.println("最高分数: " + this.highestScore);
System.out.println("--------------------");
}
// 主方法，用于测试
public static void main(String[] args) {
TestReporter reporter = new TestReporter();
reporter.getData(); // 获取学生数据
reporter.displayResults(); // 计算并显示结果
}
}3. 核心统计逻辑详解
在 computeStats() 方法中，我们执行了以下关键步骤：
- 空数组检查： 在进行任何计算之前，我们首先检查 ourClass 数组是否为空或 numOfStudents 是否为零，以防止运行时错误（如 NullPointerException 或 ArithmeticException）。
-
初始化变量：
- totalScore 初始化为 0，用于累加所有学生的分数。由于可能涉及浮点数除法，将其声明为 double 类型以确保计算精度。
- highestScore 初始化为数组中第一个学生的分数。这种做法适用于确定数组非空的情况。如果数组可能为空，更稳健的做法是将其初始化为 Integer.MIN_VALUE，这样任何有效的学生分数都能正确地更新它。
- 遍历数组： 使用 for 循环遍历 ourClass 数组中的每一个 Student 对象。
- 提取数据： 在循环内部，通过 ourClass[i].getScore() 方法安全地获取当前学生的分数。这是关键一步，它将 Student 对象转换为我们需要的整数分数。
- 累加总分： 将获取到的 currentScore 添加到 totalScore 中。
- 更新最高分： 比较 currentScore 与当前的 highestScore，如果 currentScore 更大，则更新 highestScore。
- 计算平均值： 循环结束后，将 totalScore 除以 numOfStudents 得到 averageScore。
4. 最佳实践与注意事项
- 封装性： 始终通过公共的获取器（getter）方法访问对象的私有属性，而不是直接访问。这增强了代码的封装性和可维护性，使得对象内部实现可以独立于外部使用而改变。
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