Menu
Coddy logo textTech

Итоги: Система учета студентов

Часть раздела Object Oriented Programming путешествия по Python на Coddy — урок 32 из 64.

challenge icon

Задание

Средне

В этом испытании вам предстоит реализовать полноценную систему управления записями студентов.

Для выполнения этого задания вам необходимо отредактировать два файла:

  • student.py — реализуйте класс Student с использованием правильной инкапсуляции
  • studentregistry.py — реализуйте класс StudentRegistry для управления студентами

Следуйте подробным комментариям TODO в каждом файле для пошагового руководства. Ваша реализация будет проверена с помощью комплексных тест-кейсов, которые проверяют:

  • Правильную валидацию атрибутов и обработку ошибок
  • Корректный расчет среднего балла
  • Функциональность реестра в различных сценариях со студентами
  • Граничные условия и исключительные ситуации

Шпаргалка

Этот челлендж посвящен реализации полноценной системы управления записями студентов с использованием принципов объектно-ориентированного программирования с надлежащей инкапсуляцией и валидацией.

Система состоит из двух основных компонентов:

  • Student class — управляет данными отдельных студентов с надлежащей инкапсуляцией
  • StudentRegistry class — управляет коллекциями студентов

Ключевые требования к реализации включают:

  • Надлежащая валидация атрибутов и обработка ошибок
  • Корректный расчет среднего балла
  • Функциональность реестра для управления несколькими студентами
  • Обработка граничных условий и крайних случаев

Попробуйте сами

from student import Student
from studentregistry import StudentRegistry
import time
import random

# Обработчик тестовых случаев для комплексного тестирования
test_case = input()

if test_case == "default_test":
    # Создание студентов
    student1 = Student(1001, "Alice Smith")
    student2 = Student(1002, "Bob Johnson")
    student3 = Student(1003, "Charlie Brown")

    # Добавление оценок
    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)

    # Отображение записей студентов
    print("Student Records:")
    student1.display_record()
    print()
    student2.display_record()
    print()
    student3.display_record()
    print()

    # Тестирование валидации имени
    try:
        student1.name = "J"  # Слишком короткое
    except ValueError as e:
        print(f"Name validation error: {e}")
    print()

    # Создание реестра и добавление студентов
    registry = StudentRegistry()
    registry.add_student(student1)
    registry.add_student(student2)
    registry.add_student(student3)

    # Отображение всех студентов
    print("All Students in Registry:")
    registry.display_all()
    print()

    # Получение лучшего студента
    top_student = registry.get_top_student()
    print(f"Top Student: {top_student.name} (Average: {top_student.grade_average})")

    # Удаление студента
    registry.remove_student(1002)  # Удаление Bob
    print("\
After removing student 1002:")
    registry.display_all()

elif test_case == "empty_registry":
    # Тестирование пустого реестра
    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()  # Ничего не должно отображаться

elif test_case == "validation_tests":
    # Тестирование всех правил валидации
    student = Student(1001, "Valid Name")
    print(f"Created student with name: {student.name}")
    
    # Тестирование пустого имени
    try:
        student.name = ""
    except ValueError as e:
        print(f"Empty name test: {e}")
    
    # Тестирование имени из одного символа
    try:
        student.name = "A"
    except ValueError as e:
        print(f"Single character name test: {e}")
    
    # Тестирование небулевого значения зачисления
    try:
        student.enrolled = "yes"
    except ValueError as e:
        print(f"Non-boolean enrolled test: {e}")
    
    # Тестирование корректных изменений
    student.name = "New Valid Name"
    student.enrolled = False
    print(f"After valid changes - Name: {student.name}, Enrolled: {student.enrolled}")

elif test_case == "grade_calculation":
    # Тестирование расчета среднего балла
    student = Student(1001, "Test Student")
    print(f"Student with no grades - Average: {student.grade_average}")
    
    # Добавление одной оценки
    student.add_grade("Math", 85)
    print(f"Student with one grade - Average: {student.grade_average}")
    
    # Добавление дополнительных оценок
    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":
    # Тестирование всех операций реестра
    registry = StudentRegistry()
    
    # Создание студентов
    student1 = Student(101, "Student One")
    student2 = Student(102, "Student Two")
    
    # Добавление студентов
    registry.add_student(student1)
    registry.add_student(student2)
    print("After adding students:")
    registry.display_all()
    
    # Получение студента
    retrieved_student = registry.get_student(101)
    print(f"\
Retrieved student 101: {retrieved_student.name if retrieved_student else None}")
    
    # Получение несуществующего студента
    non_existent = registry.get_student(999)
    print(f"Retrieved student 999: {non_existent}")
    
    # Удаление студента
    registry.remove_student(101)
    print("\
After removing student 101:")
    registry.display_all()
    
    # Удаление несуществующего студента (не должно вызывать ошибку)
    registry.remove_student(999)
    print("\
After attempting to remove non-existent student 999:")
    registry.display_all()

elif test_case == "large_registry":
    # Тестирование производительности с большим количеством студентов
    start_time = time.time()
    registry = StudentRegistry()
    
    # Создание 100 студентов со случайными оценками
    for i in range(1, 101):
        student = Student(1000 + i, f"Student {i}")
        # Добавление 5 случайных оценок
        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")
    
    # Поиск лучшего студента
    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}")
    
    # Поиск 5 лучших студентов вручную
    print("\
Top 5 students:")
    students_list = []
    for i in range(1, 101):
        student = registry.get_student(1000 + i)
        students_list.append(student)
    
    # Сортировка по среднему баллу в порядке убывания
    students_list.sort(key=lambda s: s.grade_average, reverse=True)
    
    # Отображение топ-5
    for i in range(5):
        student = students_list[i]
        print(f"{i+1}. {student.name}: {student.grade_average:.2f}")

Все уроки раздела Object Oriented Programming