答案：系统包含学生、课程和选课三大模块，通过Student、Course和CourseSelectionSystem类实现添加信息、选课、查看选课情况等功能，支持防止重复选课和课程人数限制，并可扩展至数据库存储与图形界面。
要创建一个学生选课管理系统，Java 是一个非常合适的选择。这个系统可以包含学生、课程和选课关系三大核心模块。下面从设计思路到代码实现，一步步说明如何用 Java 构建这样一个基础但功能完整的系统。
1. 系统需求分析与类设计
在动手写代码前，先明确系统的基本功能：
- 添加学生信息（学号、姓名）
- 添加课程信息（课程编号、课程名、最大人数）
- 学生选择课程
- 查看某个学生的已选课程
- 查看某门课程的选课学生列表
基于这些功能，我们可以设计以下几个类：
- Student：表示学生，包含学号和姓名
- Course：表示课程，包含课程编号、名称和最大容量
- CourseSelectionSystem：管理学生、课程和选课逻辑的核心类
2. 核心类的实现
下面是各个类的具体 Java 实现代码：
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// Student.java class Student { private String studentId; private String name; <pre class='brush:java;toolbar:false;'>public Student(String studentId, String name) { this.studentId = studentId; this.name = name; } public String getStudentId() { return studentId; } public String getName() { return name; } @Override public String toString() { return "Student{" + "studentId='" + studentId + ''' + ", name='" + name + ''' + '}'; }
}
// Course.java import java.util.ArrayList; import java.util.List; <p>class Course { private String courseId; private String courseName; private int maxStudents; private List<Student> enrolledStudents;</p><pre class='brush:java;toolbar:false;'>public Course(String courseId, String courseName, int maxStudents) { this.courseId = courseId; this.courseName = courseName; this.maxStudents = maxStudents; this.enrolledStudents = new ArrayList<>(); } public String getCourseId() { return courseId; } public String getCourseName() { return courseName; } public int getCurrentEnrollment() { return enrolledStudents.size(); } public boolean isFull() { return getCurrentEnrollment() >= maxStudents; } public boolean addStudent(Student student) { if (isFull()) { return false; } enrolledStudents.add(student); return true; } public List<Student> getEnrolledStudents() { return new ArrayList<>(enrolledStudents); } @Override public String toString() { return "Course{" + "courseId='" + courseId + ''' + ", courseName='" + courseName + ''' + ", enrolled=" + getCurrentEnrollment() + "/" + maxStudents + '}'; }
}
// CourseSelectionSystem.java import java.util.*; <p>class CourseSelectionSystem { private Map<String, Student> students; private Map<String, Course> courses; private Map<String, List<String>> studentToCourses; // 学生ID -> 课程ID列表</p><pre class='brush:java;toolbar:false;'>public CourseSelectionSystem() { this.students = new HashMap<>(); this.courses = new HashMap<>(); this.studentToCourses = new HashMap<>(); } public void addStudent(Student student) { students.put(student.getStudentId(), student); studentToCourses.putIfAbsent(student.getStudentId(), new ArrayList<>()); } public void addCourse(Course course) { courses.put(course.getCourseId(), course); } public boolean selectCourse(String studentId, String courseId) { Student student = students.get(studentId); Course course = courses.get(courseId); if (student == null || course == null) { System.out.println("学生或课程不存在"); return false; } if (course.isFull()) { System.out.println("课程 [" + course.getCourseName() + "] 已满"); return false; } if (studentToCourses.get(studentId).contains(courseId)) { System.out.println("该学生已选此课程"); return false; } boolean added = course.addStudent(student); if (added) { studentToCourses.get(studentId).add(courseId); System.out.println(student.getName() + " 成功选修 " + course.getCourseName()); return true; } return false; } public void printStudentCourses(String studentId) { Student student = students.get(studentId); if (student == null) { System.out.println("学生不存在"); return; } List<String> courseIds = studentToCourses.get(studentId); System.out.println(student.getName() + " 的选课列表："); if (courseIds.isEmpty()) { System.out.println("暂无选课"); } else { for (String cid : courseIds) { Course course = courses.get(cid); System.out.println("- " + course.getCourseName()); } } } public void printCourseStudents(String courseId) { Course course = courses.get(courseId); if (course == null) { System.out.println("课程不存在"); return; } System.out.println("课程 [" + course.getCourseName() + "] 的学生列表："); List<Student> students = course.getEnrolledStudents(); if (students.isEmpty()) { System.out.println("暂无学生选课"); } else { for (Student s : students) { System.out.println("- " + s.getName() + " (" + s.getStudentId() + ")"); } } }
}
3. 测试系统运行
写一个主类来测试整个系统的功能：
// Main.java public class Main { public static void main(String[] args) { CourseSelectionSystem system = new CourseSelectionSystem(); <pre class='brush:java;toolbar:false;'> // 添加学生 Student s1 = new Student("S001", "张三"); Student s2 = new Student("S002", "李四"); system.addStudent(s1); system.addStudent(s2); // 添加课程 Course c1 = new Course("C001", "java编程", 2); Course c2 = new Course("C002", "数据结构", 1); system.addCourse(c1); system.addCourse(c2); // 选课操作 system.selectCourse("S001", "C001"); system.selectCourse("S002", "C001"); system.selectCourse("S001", "C002"); // 查看结果 system.printStudentCourses("S001"); system.printStudentCourses("S002"); system.printCourseStudents("C001"); system.printCourseStudents("C002"); }
}
运行后你会看到类似输出：
张三 成功选修 Java编程 李四 成功选修 Java编程 张三 成功选修 数据结构 张三 的选课列表： - Java编程 - 数据结构 李四 的选课列表： - Java编程 课程 [Java编程] 的学生列表： - 张三 (S001) - 李四 (S002) 课程 [数据结构] 的学生列表： - 张三 (S001)
4. 可扩展方向
当前是一个控制台版本的基础系统，后续可以考虑以下增强：
基本上就这些。这个系统虽然简单，但涵盖了面向对象设计、集合操作和业务逻辑处理等核心 Java 技能，适合作为练习项目。不复杂但容易忽略细节，比如防止重复选课、课程人数限制等，正是这类小系统的价值所在。