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在Java里如何实现简单成绩分析系统_Java集合与算法实战说明

P粉602998670

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发布时间:2026-01-29 13:56:02

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来源于php中文网

原创

用ArrayList存分数最自然,需用Double避免截断;计算前判空防除零;Collections.max/min适用于Double;分数段统计优先选HashMap配String键,区间判断用左闭右开。

在java里如何实现简单成绩分析系统_java集合与算法实战说明

ArrayList 存成绩并计算平均分、最高分、最低分

直接用 ArrayList 存原始分数最自然,避免手动管理数组长度。注意别用 int 存分数——小数点后一位(如 89.5)很常见,用 int 会截断。

实操建议:

  • 初始化时指定合理初始容量(比如预估最多 100 人),减少扩容开销:new ArrayList(100)
  • 求平均分前务必检查集合是否为空,否则 list.size() 为 0 会导致除零异常
  • Collections.max()Collections.min() 要求元素实现 ComparableDouble 没问题;但若存的是自定义对象(如 StudentScore),就得重写 compareTo() 或传 Comparator

按分数段统计人数:用 TreeMap 还是 HashMap

分数段统计本质是“区间映射”,但实际中更常用离散键(如 "90-100"、"80-89")做 String 键。此时 HashMap 足够,性能更好;只有需要按分数段自然排序输出(如从小到大列区间)才选 TreeMap

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  • 别用浮点数做 HashMap 的键(如 map.put(85.0, count)),精度问题会导致查不到
  • 区间判断逻辑要闭合明确:比如 90 分算 "90-100" 还是 "80-89"?建议统一用左闭右开:[90, 100),代码里写成 score >= 90 && score
  • 遍历统计结果时,如果用 entrySet(),记得用 Map.Entry 而不是直接强转 Object,否则运行时报 ClassCastException

找出不及格学生名单:用 Stream.filter() 还是传统 for 循环?

数据量小(Stream 更简洁。不过要注意:

  • stream().filter(...).collect(Collectors.toList()) 会新建列表,原列表不变——这是优点也是陷阱:如果你误以为修改了原集合,后续逻辑就错了
  • 不要在 filter 里做耗时操作(如查数据库、读文件),它会在每次匹配时执行
  • 如果成绩数据存在 null 值(比如缺考记为 null),filter(s -> s 会抛 NullPointerException,得先 filter(Objects::nonNull)

成绩排序后取前 10 名:为什么 Collections.sort() 比手写快排更可靠

Collections.sort() 底层是 TimSort(Python 也用它),对部分有序数据极快,且稳定、已充分测试。自己写快排容易出边界错误,还可能因重复元素多导致退化为 O(n²)。

关键细节:

  • 升序用 Collections.sort(list);降序用 Collections.sort(list, Collections.reverseOrder())
  • 若按对象字段排序(如 Studentscore 字段),推荐用方法引用:list.sort(Comparator.comparingDouble(Student::getScore).reversed())
  • 取前 10 名别用 subList(0, Math.min(10, list.size())) 后再遍历——如果原列表后续被修改,subList 返回的是视图,会同步变化,可能引发并发修改异常
真正容易被忽略的是数据一致性:比如添加新成绩后,没同步更新统计缓存(如当前最高分),下次直接读缓存就会出错。与其手动维护,不如把统计逻辑封装成方法,每次需要时实时算——除非数据量极大且调用频繁,才值得引入缓存和失效机制。

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