Ôn tập: hệ thống hồ sơ sinh viên

Thuộc phần Lập trình hướng đối tượng trong hành trình C++ của Coddy. Bài học 39 trên 104.

Đã đến lúc vận dụng kiến thức về tính đóng gói! Trong thử thách này, bạn sẽ xây dựng một Hệ thống hồ sơ sinh viên để minh họa cách sử dụng đúng các chỉ định truy cập, che giấu thông tin và lớp lồng nhau.

Hệ thống của bạn sẽ quản lý dữ liệu sinh viên theo các nguyên tắc đóng gói sau:

Các thành viên dữ liệu riêng tư để bảo vệ thông tin nhạy cảm như điểm số và mã sinh viên
Giao diện công khai với các phương thức getter và setter có kiểm soát
Một lớp lồng nhau để biểu diễn điểm số của từng khóa học, giữ chi tiết triển khai này bên trong lớp sinh viên

Đây là cấu trúc bạn sẽ triển khai:

class Student {
public:
    class Grade {    // Lớp lồng nhau lưu điểm các khóa học
        // ...
    };
    
    // Giao diện công khai để tương tác với dữ liệu học sinh
    
private:
    std::string name;
    int studentId;
    // Tập hợp điểm
};

Thử thách này kết hợp mọi thứ trong chương này: chọn mức truy cập phù hợp, ẩn chi tiết triển khai sau một giao diện rõ ràng và dùng lớp lồng nhau để sắp xếp các kiểu liên quan. Hãy suy nghĩ kỹ xem thành phần nào nên được phép truy cập và thành phần nào cần được giữ kín.

Thử thách

Dễ

Hãy xây dựng hệ thống quản lý hồ sơ sinh viên để kết hợp mọi thứ bạn đã học về tính đóng gói. Bạn sẽ tạo một hệ thống bảo vệ dữ liệu sinh viên đúng cách, quản lý điểm thông qua một lớp lồng nhau và xử lý mọi tương tác qua một giao diện công khai gọn gàng.

Bạn sẽ tạo hai tệp để sắp xếp code:

Student.h: Định nghĩa lớp Student để minh họa cách đóng gói đúng cách với lớp Grade lồng nhau.
Lớp Grade lồng nhau (được khai báo trong phần public của Student) cần lưu tên khóa học (chuỗi) và điểm (double). Tạo hàm khởi tạo nhận cả hai giá trị, đồng thời cung cấp các phương thức getCourseName() và getScore() để truy cập dữ liệu. Lớp Grade giữ dữ liệu ở chế độ riêng tư. Dù được lồng trong Student, lớp này vẫn giữ tính đóng gói riêng.

Lớp Student cần có các thành viên riêng tư để lưu tên sinh viên (chuỗi), mã sinh viên (int) và một tập hợp con trỏ Grade. Hãy cung cấp:
- Hàm khởi tạo nhận tên và mã sinh viên
- Các hàm getter getName() và getStudentId() (đều có từ khóa const)
- Phương thức addGrade(const std::string& course, double score) tạo một Grade mới và thêm vào hồ sơ sinh viên (chỉ thêm nếu điểm nằm trong khoảng từ 0 đến 100, bao gồm cả hai giá trị này)
- Phương thức getAverageGrade() (có từ khóa const) tính và trả về điểm trung bình của tất cả các điểm, hoặc 0.0 nếu không có điểm nào
- Phương thức displayRecord() (có từ khóa const) hiển thị hồ sơ đầy đủ của sinh viên
Đừng quên giải phóng bộ nhớ của các điểm được cấp phát động trong hàm hủy và thêm các chỉ thị bảo vệ tiêu đề phù hợp.
main.cpp: Đọc tên sinh viên, mã sinh viên và điểm của ba khóa học từ đầu vào. Dữ liệu đầu vào gồm năm dòng: tên, mã, sau đó là ba dòng, mỗi dòng chứa tên khóa học và điểm được phân tách bằng dấu cách (ví dụ: Math 95.5).
Tạo một đối tượng Student với tên và mã sinh viên, thêm cả ba điểm, rồi hiển thị hồ sơ đầy đủ.

Định dạng đầu ra của displayRecord() như sau:
```
Student: <name> (ID: <id>)
Grades:
  <course1>: <score1>
  <course2>: <score2>
  <course3>: <score3>
Average: <average>
```

Định dạng tất cả điểm số và điểm trung bình với một chữ số thập phân bằng std::fixed và std::setprecision(1) từ <iomanip>. Chuyển mã sinh viên bằng std::stoi() và chuyển điểm bằng std::stod().

Thử thách này kết hợp các thành viên dữ liệu riêng tư, hàm getter công khai, hàm setter có kiểm tra hợp lệ và lớp lồng nhau: tất cả phối hợp để tạo nên một hệ thống quản lý hồ sơ sinh viên được đóng gói tốt.

Tự làm thử

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

int main() {
    // Đọc tên sinh viên
    std::string name;
    std::getline(std::cin, name);
    
    // Đọc mã số sinh viên
    std::string idStr;
    std::getline(std::cin, idStr);
    int studentId = std::stoi(idStr);
    
    // Đọc điểm của ba môn học (định dạng: "CourseName Score")
    std::string line1, line2, line3;
    std::getline(std::cin, line1);
    std::getline(std::cin, line2);
    std::getline(std::cin, line3);
    
    // TODO: Phân tích từng dòng để lấy tên môn học và điểm
    // Dùng std::stod() để chuyển các chuỗi điểm thành số thực
    
    // TODO: Tạo đối tượng Student với tên và mã số sinh viên
    
    // TODO: Thêm điểm của cả ba môn học cho sinh viên
    
    // TODO: Hiển thị đầy đủ hồ sơ sinh viên
    
    return 0;
}