Nền tảng học trực tuyến

Thuộc phần Lập trình hướng đối tượng trong hành trình C++ của Coddy. Bài học 103 trên 104.

Thử thách

Dễ

Hãy cùng xây dựng một nền tảng học trực tuyến kết hợp tất cả các khái niệm OOP bạn đã nắm vững trong khóa học này. Bạn sẽ tạo một hệ thống quản lý các khóa học, nhiều loại bài học và theo dõi tiến độ của học viên, qua đó thể hiện cách hệ thống phân cấp kế thừa, tính đa hình, con trỏ thông minh và các mẫu thiết kế phối hợp nhịp nhàng.

Bạn sẽ sắp xếp code trong sáu tệp:

User.h: Tạo hệ thống phân cấp người dùng với lớp cơ sở User và hai lớp dẫn xuất: Student và Instructor.
Lớp cơ sở User cần có tên và ID, cùng phương thức ảo getRole() trả về loại người dùng dưới dạng chuỗi và phương thức getInfo() trả về "[name] ([id]) - [role]".

Lớp Student theo dõi ID các khóa học đã đăng ký (dùng một vector chuỗi) và số bài học đã hoàn thành. Thêm các phương thức enrollInCourse(const std::string& courseId), completedLesson() để tăng số đếm và getCompletedCount().

Lớp Instructor lưu một chuỗi về chuyên môn và theo dõi ID các khóa học họ giảng dạy. Thêm addCourse(const std::string& courseId) và getSpecialty().
Lesson.h: Xây dựng hệ thống phân cấp bài học bằng một lớp cơ sở trừu tượng.
Lớp cơ sở Lesson cần có tiêu đề và thời lượng (tính bằng phút), cùng phương thức ảo thuần túy complete() trả về thông báo hoàn thành và phương thức getType() trả về loại bài học.

Tạo ba lớp dẫn xuất:
- VideoLesson: Có URL video. Phương thức complete() trả về "Watched video: [title]"
- QuizLesson: Có số lượng câu hỏi. Phương thức complete() trả về "Completed quiz: [title] ([questions] questions)"
- TextLesson: Có số lượng từ. Phương thức complete() trả về "Read article: [title]"
Mỗi lớp cần ghi đè getType() để lần lượt trả về "Video", "Quiz" hoặc "Text".
Course.h: Tạo lớp Course sở hữu các bài học bằng con trỏ thông minh.
Một khóa học có tiêu đề, ID và ID của giảng viên. Lưu các bài học dưới dạng std::vector<std::unique_ptr<Lesson>> vì khóa học sở hữu riêng các bài học này.

Thêm các phương thức:
- addLesson(std::unique_ptr<Lesson> lesson): chuyển quyền sở hữu bài học cho khóa học
- getLessonCount(): trả về số lượng bài học
- getLesson(size_t index): trả về con trỏ đến bài học tại chỉ số đó (hoặc nullptr nếu chỉ số không hợp lệ)
- displayCurriculum(): in loại và tiêu đề của từng bài học theo định dạng "[index]. [Type]: [title]"
LessonFactory.h: Triển khai mẫu Factory để tạo các loại bài học khác nhau.
Tạo lớp LessonFactory với phương thức tĩnh createLesson(const std::string& type, const std::string& title, int duration, const std::string& extra) trả về một std::unique_ptr<Lesson>.

Tham số type quyết định loại bài học cần tạo ("video", "quiz" hoặc "text"). Tham số extra chứa dữ liệu riêng cho từng loại: URL cho video, số câu hỏi cho trắc nghiệm (chuyển sang kiểu int) hoặc số lượng từ cho văn bản (chuyển sang kiểu int).
Platform.h: Xây dựng lớp trung tâm Platform để điều phối mọi thứ.
Lưu các khóa học dưới dạng std::vector<std::shared_ptr<Course>> và người dùng dưới dạng std::vector<std::shared_ptr<User>>.

Triển khai:
- addCourse(std::shared_ptr<Course> course)
- addUser(std::shared_ptr<User> user)
- findCourse(const std::string& id): trả về shared_ptr hoặc nullptr
- findUser(const std::string& id): trả về shared_ptr hoặc nullptr
- enrollStudent(const std::string& studentId, const std::string& courseId): tìm cả hai, đăng ký học viên vào khóa học, in "Enrolled [name] in [course title]" hoặc "Enrollment failed"
- completeLesson(const std::string& studentId, const std::string& courseId, size_t lessonIndex): tìm học viên và khóa học, gọi phương thức complete() của bài học, tăng số bài học đã hoàn thành của học viên, rồi in thông báo hoàn thành hoặc "Could not complete lesson"
main.cpp: Kết hợp mọi thứ để minh họa nền tảng của bạn.
Đọc bốn đầu vào:
1. Tên nền tảng
2. Thông tin khóa học (định dạng: title,courseId,instructorId)
3. Thông tin học viên (định dạng: name,studentId)
4. Bài học cần thêm (định dạng: type,title,duration,extra)
Tạo nền tảng và in "Welcome to [platform name]!". Tạo khóa học và học viên, rồi thêm họ vào nền tảng. Dùng LessonFactory để tạo bài học và thêm bài học vào khóa học. Hiển thị chương trình học của khóa học. Đăng ký học viên vào khóa học. Hoàn thành bài học đầu tiên (chỉ số 0) cho học viên đó. Cuối cùng, in thông tin của học viên và số bài học đã hoàn thành theo dạng "Completed lessons: [count]".

Ví dụ, với các đầu vào CodeAcademy, C++ Mastery,CPP101,I001, Alice,S001 và video,Introduction to OOP,30,https://example.com/oop:

Welcome to CodeAcademy!
1. Video: Introduction to OOP
Enrolled Alice in C++ Mastery
Watched video: Introduction to OOP
Alice (S001) - Student
Completed lessons: 1

Với các đầu vào LearnHub, Python Basics,PY100,I002, Bob,S002 và quiz,Variables Quiz,15,10:

Welcome to LearnHub!
1. Quiz: Variables Quiz
Enrolled Bob in Python Basics
Completed quiz: Variables Quiz (10 questions)
Bob (S002) - Student
Completed lessons: 1

Thử thách này minh họa cách xây dựng các nền tảng học trực tuyến thực tế, với sự phân tách rõ ràng giữa người dùng, nội dung và nền tảng điều phối chúng. Mẫu Factory giúp tạo bài học linh hoạt, con trỏ thông minh đảm bảo quản lý bộ nhớ an toàn, còn tính đa hình cho phép xử lý đồng nhất mọi loại bài học trong khi mỗi loại vẫn có cách hoạt động riêng.

Tự làm thử

#include <iostream>
#include <string>
#include <sstream>
#include <memory>
#include "User.h"
#include "Lesson.h"
#include "Course.h"
#include "LessonFactory.h"
#include "Platform.h"

int main() {
    // Đọc dữ liệu đầu vào
    std::string platformName;
    std::getline(std::cin, platformName);
    
    std::string courseDetails; // Định dạng: title,courseId,instructorId
    std::getline(std::cin, courseDetails);
    
    std::string studentDetails; // Định dạng: name,studentId
    std::getline(std::cin, studentDetails);
    
    std::string lessonDetails; // Định dạng: type,title,duration,extra
    std::getline(std::cin, lessonDetails);
    
    // TODO: Phân tích courseDetails để lấy title, courseId, instructorId
    
    // TODO: Phân tích studentDetails để lấy name, studentId
    
    // TODO: Phân tích lessonDetails để lấy type, title, duration, extra
    
    // TODO: Tạo nền tảng và hiển thị "Welcome to [platform name]!"
    
    // TODO: Tạo khóa học và học viên, rồi thêm cả hai vào nền tảng
    
    // TODO: Dùng LessonFactory để tạo bài học và thêm vào khóa học
    
    // TODO: Hiển thị chương trình học của khóa học
    
    // TODO: Ghi danh học viên vào khóa học
    
    // TODO: Hoàn thành bài học đầu tiên (chỉ số 0) cho học viên
    
    // TODO: In ra thông tin học viên và số bài học đã hoàn thành
    // Định dạng: "Completed lessons: [count]"
    
    return 0;
}