Итоги — Система учета студентов

Часть раздела Объектно-ориентированное программирование путешествия по C++ на Coddy. Урок 39 из 104.

Пора применить на практике свои знания об инкапсуляции! В этом задании ты создашь систему учёта студентов, демонстрирующую правильное использование спецификаторов доступа, сокрытие информации и вложенных классов.

Твоя система будет управлять данными студентов, используя следующие принципы инкапсуляции:

Закрытые члены данных для защиты конфиденциальной информации, такой как оценки и идентификаторы студентов
Открытый интерфейс с геттерами и управляемыми сеттерами
Вложенный класс для представления оценок за отдельные курсы, чтобы эта деталь реализации оставалась внутри класса студента

Вот структура, которую тебе предстоит реализовать:

class Student {
public:
    class Grade {    // Вложенный класс для оценок по курсам
        // ...
    };
    
    // Публичный интерфейс для взаимодействия с данными студента
    
private:
    std::string name;
    int studentId;
    // Коллекция оценок
};

В этом задании объединены все темы из этой главы: выбор подходящих уровней доступа, сокрытие деталей реализации за чистым интерфейсом и использование вложенных классов для организации связанных типов. Внимательно подумай, что должно быть доступно, а что следует оставить скрытым.

Задание

Легко

Создадим систему учёта студентов, которая объединит всё, что вы узнали об инкапсуляции. Вы создадите систему, в которой данные студентов надёжно защищены, оценки управляются через вложенный класс, а все взаимодействия происходят через чистый публичный интерфейс.

Вы создадите два файла, чтобы организовать свой код:

Student.h: определите Student класс, демонстрирующий правильную инкапсуляцию с вложенным Grade классом.
Ваш вложенный Grade класс (объявленный в публичной секции Student) должен хранить название курса (строка) и оценку (число типа double). Добавьте конструктор, принимающий оба значения, а также методы getCourseName() и getScore() для доступа к данным. Grade класс хранит свои данные в закрытой области: несмотря на то, что он вложен в Student, он по-прежнему сохраняет собственную инкапсуляцию.

Student класс должен иметь закрытые члены для имени студента (строка), идентификатора студента (целое число) и collection указателей на Grade. Добавьте:
- Конструктор, принимающий имя и идентификатор студента
- Геттеры getName() и getStudentId() (оба const)
- Метод addGrade(const std::string& course, double score), который создаёт новый Grade и добавляет его в запись студента (добавлять только если score находится в диапазоне от 0 до 100 включительно)
- Метод getAverageGrade() (const), который вычисляет и возвращает среднее значение всех оценок или 0.0, если оценок не существует
- Метод displayRecord() (const), который отображает полную запись студента
Не забудьте освободить dynamically выделенные оценки в деструкторе и добавить правильные include guards.
main.cpp: считайте из входных данных имя студента, идентификатор студента и оценки по трём курсам. Формат входных данных — пять строк: имя, ID, затем три строки, каждая из которых содержит название курса и оценку, разделённые пробелом (например, Math 95.5).
Создайте Student с именем и ID, добавьте все три оценки, затем отобразите полную запись.

Формат вывода для displayRecord() должен быть следующим:
```
Student: <name> (ID: <id>)
Grades:
  <course1>: <score1>
  <course2>: <score2>
  <course3>: <score3>
Average: <average>
```

Отформатируйте все оценки и среднее значение с одним знаком после десятичной точки, используя std::fixed и std::setprecision(1) из <iomanip>. Преобразуйте ID с помощью std::stoi(), а оценки — с помощью std::stod().

Это задание объединяет закрытые члены данных, публичные геттеры, управляемые сеттеры с проверкой и вложенный класс: всё это работает вместе для создания хорошо инкапсулированной системы учёта студентов.

Попробуйте сами

#include <iostream>
#include <string>
#include <sstream>
#include "Student.h"

int main() {
    // Считать имя студента
    std::string name;
    std::getline(std::cin, name);
    
    // Считать ID студента
    std::string idStr;
    std::getline(std::cin, idStr);
    int studentId = std::stoi(idStr);
    
    // Считать три оценки по курсам (формат: "CourseName Score")
    std::string line1, line2, line3;
    std::getline(std::cin, line1);
    std::getline(std::cin, line2);
    std::getline(std::cin, line3);
    
    // TODO: Разобрать каждую строку, чтобы извлечь название курса и оценку
    // Использовать std::stod() для преобразования строк оценок в doubles
    
    // TODO: Создать объект Student с именем и ID
    
    // TODO: Добавить все три оценки студенту
    
    // TODO: Отобразить полную запись студента
    
    return 0;
}