第8章 第一阶段项目：命令行成绩统计器

第8章 第一阶段项目：命令行成绩统计器

第一阶段学了很多基础知识：

• Java 程序运行。
• 变量和类型。
• 输入输出。
• 条件判断。
• 循环。
• 方法。

如果这些知识只停留在小片段里，很容易学完就忘。项目的意义是把它们串起来。本章我们做一个命令行成绩统计器。

一、项目目标

程序运行后：

1. 询问要输入多少个学生成绩。
2. 逐个输入成绩。
3. 每个成绩必须是 0 到 100 的整数。
4. 输入非法时提示错误，并要求重新输入。
5. 输入完成后统计：
   • 最高分。
   • 最低分。
   • 平均分。
   • 及格人数。
   • 及格率。
6. 程序结构要拆成方法，不把所有逻辑堆在 main 里。

最终效果类似：

请输入学生人数：3 请输入第1个学生成绩：90 请输入第2个学生成绩：abc 成绩必须是整数，请重新输入 请输入第2个学生成绩：80 请输入第3个学生成绩：59 ===== 成绩统计 ===== 最高分：90 最低分：59 平均分：76.33 及格人数：2 及格率：66.67%

二、先做最小版本

第一版不处理非法输入，只跑通流程。

importjava.util.Scanner;publicclassScoreStatisticsAppV1{publicstaticvoidmain(String[]args){Scannerscanner=newScanner(System.in);System.out.print("请输入学生人数：");intcount=scanner.nextInt();int[]scores=newint[count];for(inti=0;i<count;i++){System.out.print("请输入第"+(i+1)+"个学生成绩：");scores[i]=scanner.nextInt();}intmax=scores[0];intmin=scores[0];intsum=0;intpassCount=0;for(intscore:scores){if(score>max){max=score;}if(score<min){min=score;}if(score>=60){passCount++;}sum+=score;}doubleaverage=sum*1.0/count;doublepassRate=passCount*100.0/count;System.out.println("最高分："+max);System.out.println("最低分："+min);System.out.println("平均分："+average);System.out.println("及格人数："+passCount);System.out.println("及格率："+passRate+"%");}}

这个版本能跑，但有问题：

• 学生人数如果输入 0，会访问scores[0]出错。
• 成绩如果输入 abc，会直接异常。
• 成绩如果输入 200，也会被接受。
• main 太长。
• 统计逻辑没有拆方法。

项目开发通常就是这样：先跑通，再逐步加校验和结构。

三、设计程序结构

我们把程序拆成几类方法：

读取学生人数 读取一个合法成绩 判断字符串是否整数 查找最高分 查找最低分 计算平均分 统计及格人数 打印统计结果

对应方法：

readStudentCount readScore isInteger findMax findMin calculateAverage countPassed printReport

拆方法不是为了显得高级，而是为了让每段逻辑有名字、有边界。

四、完整版本代码

importjava.util.Scanner;publicclassScoreStatisticsApp{publicstaticvoidmain(String[]args){Scannerscanner=newScanner(System.in);intstudentCount=readStudentCount(scanner);int[]scores=newint[studentCount];for(inti=0;i<studentCount;i++){scores[i]=readScore(scanner,i+1);}printReport(scores);}publicstaticintreadStudentCount(Scannerscanner){while(true){System.out.print("请输入学生人数：");Stringtext=scanner.nextLine();if(!isInteger(text)){System.out.println("学生人数必须是整数，请重新输入");continue;}intcount=Integer.parseInt(text);if(count<=0){System.out.println("学生人数必须大于0，请重新输入");continue;}returncount;}}publicstaticintreadScore(Scannerscanner,intindex){while(true){System.out.print("请输入第"+index+"个学生成绩：");Stringtext=scanner.nextLine();if(!isInteger(text)){System.out.println("成绩必须是整数，请重新输入");continue;}intscore=Integer.parseInt(text);if(score<0||score>100){System.out.println("成绩必须在0到100之间，请重新输入");continue;}returnscore;}}publicstaticbooleanisInteger(Stringtext){if(text==null||text.isEmpty()){returnfalse;}for(inti=0;i<text.length();i++){charch=text.charAt(i);if(ch<'0'||ch>'9'){returnfalse;}}returntrue;}publicstaticintfindMax(int[]scores){intmax=scores[0];for(intscore:scores){if(score>max){max=score;}}returnmax;}publicstaticintfindMin(int[]scores){intmin=scores[0];for(intscore:scores){if(score<min){min=score;}}returnmin;}publicstaticdoublecalculateAverage(int[]scores){intsum=0;for(intscore:scores){sum+=score;}returnsum*1.0/scores.length;}publicstaticintcountPassed(int[]scores){intcount=0;for(intscore:scores){if(score>=60){count++;}}returncount;}publicstaticvoidprintReport(int[]scores){intmax=findMax(scores);intmin=findMin(scores);doubleaverage=calculateAverage(scores);intpassCount=countPassed(scores);doublepassRate=passCount*100.0/scores.length;System.out.println();System.out.println("===== 成绩统计 =====");System.out.println("最高分："+max);System.out.println("最低分："+min);System.out.printf("平均分：%.2f%n",average);System.out.println("及格人数："+passCount);System.out.printf("及格率：%.2f%%%n",passRate);}}

五、逐段解释

1. main 方法只保留主流程

intstudentCount=readStudentCount(scanner);int[]scores=newint[studentCount];for(inti=0;i<studentCount;i++){scores[i]=readScore(scanner,i+1);}printReport(scores);

main 读起来像流程说明：

读取学生人数 -> 创建成绩数组 -> 逐个读取成绩 -> 打印报告

这就是抽方法的好处。

2. readStudentCount 为什么用 while true

while(true){...if(不合法){continue;}returncount;}

这里的逻辑是：只要用户没输入合法人数，就一直要求重新输入。一旦合法，return count直接结束方法。

这种循环适合“直到输入合法”的场景。

3. isInteger 为什么自己写

我们先不用异常处理，是因为异常还没正式讲。第一阶段用字符判断更直观：

for(inti=0;i<text.length();i++){charch=text.charAt(i);if(ch<'0'||ch>'9'){returnfalse;}}

它逐个检查字符是否在'0'到'9'之间。

这个方法当前不支持负数，因为学生人数和成绩都不应该是负数。

4. findMax 和 findMin 为什么用 scores[0]

intmax=scores[0];

因为如果分数范围以后变了，初始值写死可能不可靠。用数组第一个元素作为初始值更通用。

本项目里学生人数已经保证大于 0，所以 scores 一定不是空数组。

5. printf 中的%%

System.out.printf("及格率：%.2f%%%n",passRate);

%.2f表示保留两位小数。
%%表示输出一个百分号。
%n表示换行。

所以这里会输出：

及格率：66.67%

六、这个项目用到了哪些知识

这就是阶段项目的意义：把分散知识串起来。

七、可以继续改进的地方

这个项目还不是最终工程。它还有很多可以改进的地方：

• 支持输入学生姓名。
• 每个学生不仅有成绩，还有学号。
• 统计优秀人数。
• 保存到文件。
• 下次启动读取历史成绩。
• 用类表示 Student。
• 用 List 替代数组。
• 用异常处理输入转换。

这些改进会在后续阶段逐步实现。现在不要急着一次做完。学习编程最重要的是每一步都知道自己为什么这么写。

八、常见错误

1.scanner.nextLine()读到空字符串

如果你混用nextInt()和nextLine()，容易出现换行残留。本项目统一使用nextLine()，避免这个问题。

2. 空数组访问 scores[0]

如果学生人数允许 0，findMax会出错。本项目在readStudentCount保证人数大于 0。

3. 平均分整数除法

错误：

returnsum/scores.length;

正确：

returnsum*1.0/scores.length;

4. 忘记 return 导致循环停不下来

合法输入后必须 return，否则 while true 会继续。

5. 方法拆太碎或不拆

所有逻辑堆 main 里难读；但每一行都拆方法也没必要。拆方法的原则是：这段逻辑有明确名字，并且能独立理解。

九、本章练习

1. 增加优秀人数统计：分数大于等于 90 算优秀。

2. 增加不及格人数统计。

3. 修改输出，让平均分和及格率都保留 1 位小数。

4. 增加输入班级名称，并在报告中输出。

5. 尝试把printReport再拆成：

printBasicReport printPassReport

6. 思考：如果要保存学生姓名和成绩，数组还够不够用？

十、第一阶段总结

完成这个项目，说明你已经能把第一阶段的基础知识串起来。

你应该已经具备：

• 编写 main 程序。
• 使用变量和类型。
• 从命令行读取输入。
• 使用条件校验数据。
• 使用循环重复处理。
• 使用数组保存一组数据。
• 使用方法拆分逻辑。
• 阅读基础错误并修复。

这还不是 Java 的全部，但它是继续学习面向对象的前提。下一阶段会把“学生成绩”这种散落的数据升级成对象，比如Student类。到那时，你会看到 Java 为什么总是强调类和对象。