مراجعة - نظام سجلات الطلاب
جزء من قسم Object Oriented Programming في رحلة Python على Coddy — الدرس 32 من 64.
التحدي
متوسطفي هذا التحدي، ستقوم بتنفيذ نظام كامل لإدارة سجلات الطلاب.
تحتاج إلى تعديل ملفين لإكمال هذا التحدي:
student.py- قم بتنفيذ فئةStudentمع التغليف (encapsulation) المناسبstudentregistry.py- قم بتنفيذ فئةStudentRegistryلإدارة الطلاب
اتبع تعليقات TODO المفصلة في كل ملف للحصول على إرشادات خطوة بخطوة. سيتم اختبار تنفيذك مقابل حالات اختبار شاملة تتحقق من:
- التحقق الصحيح من السمات ومعالجة الأخطاء
- الحساب الصحيح لمتوسطات الدرجات
- وظائف السجل مع سيناريوهات الطلاب المختلفة
- الشروط الحدودية والحالات الاستثنائية
ورقة مرجعية
يركز هذا التحدي على تنفيذ نظام كامل لإدارة سجلات الطلاب باستخدام مبادئ البرمجة كائنية التوجه مع التغليف والتحقق المناسبين.
يتكون النظام من مكونين رئيسيين:
- Student class - يدير بيانات الطلاب الفردية مع التغليف المناسب
- StudentRegistry class - يدير مجموعات من الطلاب
تشمل متطلبات التنفيذ الرئيسية ما يلي:
- التحقق المناسب من السمات ومعالجة الأخطاء
- الحساب الصحيح لمتوسطات الدرجات
- وظائف السجل لإدارة طلاب متعددين
- التعامل مع الحالات الحدودية والحالات الاستثنائية
جرّب بنفسك
from student import Student
from studentregistry import StudentRegistry
import time
import random
# معالج حالات الاختبار للاختبار الشامل
test_case = input()
if test_case == "default_test":
# إنشاء الطلاب
student1 = Student(1001, "Alice Smith")
student2 = Student(1002, "Bob Johnson")
student3 = Student(1003, "Charlie Brown")
# إضافة الدرجات
student1.add_grade("Math", 90)
student1.add_grade("Science", 85)
student1.add_grade("English", 92)
student2.add_grade("Math", 78)
student2.add_grade("Science", 80)
student2.add_grade("English", 85)
student3.add_grade("Math", 95)
student3.add_grade("Science", 91)
student3.add_grade("English", 89)
# عرض سجلات الطلاب
print("Student Records:")
student1.display_record()
print()
student2.display_record()
print()
student3.display_record()
print()
# اختبار التحقق من صحة الاسم
try:
student1.name = "J" # قصير جداً
except ValueError as e:
print(f"Name validation error: {e}")
print()
# إنشاء السجل وإضافة الطلاب
registry = StudentRegistry()
registry.add_student(student1)
registry.add_student(student2)
registry.add_student(student3)
# عرض جميع الطلاب
print("All Students in Registry:")
registry.display_all()
print()
# الحصول على الطالب المتفوق
top_student = registry.get_top_student()
print(f"Top Student: {top_student.name} (Average: {top_student.grade_average})")
# حذف طالب
registry.remove_student(1002) # حذف Bob
print("\
After removing student 1002:")
registry.display_all()
elif test_case == "empty_registry":
# اختبار سجل فارغ
registry = StudentRegistry()
top_student = registry.get_top_student()
if top_student is None:
print("Top student in empty registry: None")
print("Displaying all students in empty registry:")
registry.display_all() # لا ينبغي عرض أي شيء
elif test_case == "validation_tests":
# اختبار جميع قواعد التحقق من الصحة
student = Student(1001, "Valid Name")
print(f"Created student with name: {student.name}")
# اختبار اسم فارغ
try:
student.name = ""
except ValueError as e:
print(f"Empty name test: {e}")
# اختبار اسم من حرف واحد
try:
student.name = "A"
except ValueError as e:
print(f"Single character name test: {e}")
# اختبار قيمة تسجيل غير منطقية (ليست Boolean)
try:
student.enrolled = "yes"
except ValueError as e:
print(f"Non-boolean enrolled test: {e}")
# اختبار تغييرات صالحة
student.name = "New Valid Name"
student.enrolled = False
print(f"After valid changes - Name: {student.name}, Enrolled: {student.enrolled}")
elif test_case == "grade_calculation":
# اختبار حساب متوسط الدرجات
student = Student(1001, "Test Student")
print(f"Student with no grades - Average: {student.grade_average}")
# إضافة درجة واحدة
student.add_grade("Math", 85)
print(f"Student with one grade - Average: {student.grade_average}")
# إضافة المزيد من الدرجات
student.add_grade("Science", 90)
student.add_grade("English", 95)
print(f"Student with multiple grades - Average: {student.grade_average}")
elif test_case == "registry_operations":
# اختبار جميع عمليات السجل
registry = StudentRegistry()
# إنشاء الطلاب
student1 = Student(101, "Student One")
student2 = Student(102, "Student Two")
# إضافة الطلاب
registry.add_student(student1)
registry.add_student(student2)
print("After adding students:")
registry.display_all()
# جلب طالب
retrieved_student = registry.get_student(101)
print(f"\
Retrieved student 101: {retrieved_student.name if retrieved_student else None}")
# جلب طالب غير موجود
non_existent = registry.get_student(999)
print(f"Retrieved student 999: {non_existent}")
# حذف طالب
registry.remove_student(101)
print("\
After removing student 101:")
registry.display_all()
# حذف طالب غير موجود (لا ينبغي أن يثير خطأ)
registry.remove_student(999)
print("\
After attempting to remove non-existent student 999:")
registry.display_all()
elif test_case == "large_registry":
# اختبار الأداء مع عدد كبير من الطلاب
start_time = time.time()
registry = StudentRegistry()
# إنشاء 100 طالب مع درجات عشوائية
for i in range(1, 101):
student = Student(1000 + i, f"Student {i}")
# إضافة 5 درجات عشوائية
for j in range(5):
student.add_grade(f"Course {j+1}", random.randint(60, 100))
registry.add_student(student)
creation_time = time.time() - start_time
print(f"Time to create 100 students: {creation_time:.4f} seconds")
# العثور على الطالب المتفوق
start_time = time.time()
top_student = registry.get_top_student()
top_time = time.time() - start_time
print(f"Time to find top student: {top_time:.4f} seconds")
print(f"Top student: {top_student.name} with average {top_student.grade_average:.2f}")
# العثور على أفضل 5 طلاب يدوياً
print("\
Top 5 students:")
students_list = []
for i in range(1, 101):
student = registry.get_student(1000 + i)
students_list.append(student)
# الترتيب حسب متوسط الدرجات تنازلياً
students_list.sort(key=lambda s: s.grade_average, reverse=True)
# عرض أفضل 5
for i in range(5):
student = students_list[i]
print(f"{i+1}. {student.name}: {student.grade_average:.2f}")جميع دروس Object Oriented Programming
1أساسيات OOP
الملفات الخارجيةمقدمة في OOPClasses مقابل Objectsمعامل selfMethodsAttributesدالة البناء (__init__)مراجعة - آلة حاسبة بسيطة4الوراثة
الوراثة الأساسيةدالة ()superإعادة تعريف الدوال (Method Overriding)الوراثة المتعددةترتيب استدعاء الدوال (Method Resolution Order)مراجعة - هيكلية الموظفين5تعدد الأشكال
مراجعة إعادة تعريف الدوالمفهوم Duck Typingالأصناف والدوال المجردةتصميم الواجهاتملخص - حاسبة الأشكال3خصائص الـ Class
متغيرات الـ Instance مقابل متغيرات الـ ClassProperty Decoratorsالسمات الخاصةمراجعة - مدير الحساب البنكي6التغليف (Encapsulation)
الأعضاء العامة والمحمية والخاصةمحددات الوصولإخفاء المعلوماتProperty Decorators متقدمةمراجعة - نظام سجلات الطلاب