オブジェクトを配列に入れて各要素を表示をスマートにやりたい

Question

前提・実現したいこと

五人の名前と、数学、英語、物理のテストの結果をそれぞれ表示したうえで集計し、平均を出すプログラムを書いています。

方針としては、まず一人一人のオブジェクトを作成し、配列に入れます。さらに一人一人の各教科の点数と合計をそれぞれを配列に入れます。全体の合計は新たに変数sumを宣言し、最後に表示させています。

今まであまり長いコードを書いたことがなかったからかもしれませんが、この動きにここまで長いコードが必要なものなのでしょうか。

よりスマートにできる方法があれば教えていただきたいです。
よろしくお願いします。

（セッタ・ゲッタは今回は使用しませんが、必要になる場合もあるかもしれないということで一応書いています。）

該当のソースコード

public class Start {
	public static void main(String[] args) {

//生徒オブジェクト作成
		Student tanaka = new Student("田中", 77, 62, 80);
		Student yamada = new Student("山田", 60, 82, 89);
		Student takahashi = new Student("高橋", 86, 75, 90);
		Student satoh = new Student("佐藤", 70, 75, 70);
		Student kobayashi = new Student("小林", 90, 88, 89);

//オブジェクトを配列に入れる
		Student[] student = {tanaka, yamada, takahashi, satoh, kobayashi};

//名前、点数、各人の合計を配列に入れるために配列を作る
		String[] names = new String[5];
		int[] mathPoint = new int[5];
		int[] engPoint = new int[5];
		int[] sciPoint = new int[5];
		int[] totalPoint = new int[5];

//配列に入れる
		for(int i = 0; i < student.length; i++) {
			names [i] = student[i].getName();
			mathPoint[i] = student[i].getMath();
			engPoint[i] = student[i].getEnglish();
			sciPoint[i] = student[i].getScience();
			totalPoint[i] = student[i].getTotal();
		}

//表示
		for(int i = 0; i < student.length; i++) {
		System.out.println("名前：" + names[i] + " " + mathPoint[i] + " " + engPoint[i] + " "
		+ sciPoint[i] + "　合計：" + totalPoint[i]);
		}

//平均を出すために全体の合計を出す
		int sum = 0;
		for(int i = 0; i < student.length; i++) {
			sum += student[i].getTotal();
		}

		System.out.println("平均：" + sum/student.length);
	}
}

public class Student {

	//メンバ変数宣言
	private String name;
	private int math;
	private int english;
	private int science;

	//コンストラクタ

	Student(){
		this("無記名");
	}

	Student(String name){
		this(name, 0);
	}

	Student(String name, int math){
		this(name, math, 0);
	}

	Student(String name, int math, int english){
		this(name, math, english, 0);
	}

	Student(String name, int math, int english, int science){
		this.name = name;
		this.math = math;
		this.english = english;
		this.science = science;
	}

	//セッタ
	public void setName(String name){
		this.name = name;
	}

	public void setMath(int math) {
		this.math = math;
	}

	public void setEnglish(int english) {
		this.english = english;
	}

	public void setScience(int science) {
		this.science = science;
	}

	public String getName() {
		return name;
	}

	public int getMath() {
		return math;
	}

	public int getEnglish() {
		return english;
	}

	public int getScience() {
		return science;
	}
//合計を出す
	public int getTotal() {
		return math + english + science;
	}

}

Answer 1

せっかくStudentクラスでまとめて管理しているのに、バラバラに配列に入れる意味はありません。

「表示」についてはStudentクラスでtoString()メソッドをオーバーライドすればすっきりします。

// Studentクラス内
public String toString() {
    return "名前：" + name + " " + math + " " + english + " " + science + "　合計：" + getTotal();
}

こうしておけば、表示の時

for (Student s : student) {
    System.out.println(s);
}

とするだけで済みます。

Comments

[Tazusa]

ありがとうございます。
toString()メソッドについては不勉強でした。
これをきっかけに使い方を覚えたいと思います。

[Tazusa]

toString()を使ってみようとしたのですが、
Startクラスで平均を求めるために
System.out.println("平均： " + getTotal()/student.length);
を打つと「getTotal()は型Startで未定義です」というエラーが出てしまいます。
なぜこのようなエラーがでてしまうのでしょうか。

[swordone]

勘違いでコメントしました。

[swordone]

そのエラーの通り、getTotal()というメソッドがStartクラスで定義されていないからです。
仮にStudentクラスのインスタンスのgetTotalを呼んだとしても、それはその一人の合計点であって全員の合計点ではないですよね？

[Tazusa]

おっしゃる通りでした。解決するためにはStudentクラスに平均を求めるメソッドを追加したらよいかと思ったのですが、studentを変数として解決できませんと言われてしまいます。
Startクラスで定義しているので問題ないのではないかと思っていたのですが...
public int getAve() {
int sum = 0;
for(int i = 0; i < student.length; i++) {
sum += student[i];
}
returns sum/student.length;
}

[swordone]

studentはmainメソッドのローカル変数なので、引数として渡さない限り他のメソッドからアクセスできません。

[Tazusa]

mainメソッドの中のものもローカル変数として扱われると考えていませんでした。ありがとうございます。

Answer 2

よりスマートにできる方法があれば教えていただきたいです。

変数の大半が不要なように思います。
その他、拡張for文やprintfを取り入れられそうです。

Student[] students = {
    new Student("田中", 77, 62, 80),
    new Student("山田", 60, 82, 89),
    new Student("高橋", 86, 75, 90),
    new Student("佐藤", 70, 75, 70),
    new Student("小林", 90, 88, 89)
};

int total = 0;
for(Student student: students) {
    total += student.getTotal();
    System.out.printf(
        "名前: %s %d %d %d 合計 %d\n",
        student.name, student.math, student.english, student.science, student.getTotal()
    );
}

System.out.println("平均：" + 1.0 * total / student.length);

適当に書いているので、バグを仕込んでいるかもしれません。悪しからず。

---

余力があるのなら、StudentクラスでtoStringメソッドをオーバーライドすると良いでしょう。

また、各生徒の総得点はコンストラクタで計算してしまってよいようにも思います。
(この場合、セッターの実装を少し工夫する必要があります。)

Comments

[Tazusa]

お礼が遅くなりましたが、、ありがとうございました。
一つ質問なのですが、student.nameやstudent.mathはStartクラスからアクセスできるのでしょうか？
privateだとそのクラス外から直接アクセスできないという理解だったのですが…

[LouiS0616]

Tazusaさんのおっしゃる通りです。うっかりしていました。
ゲッターを経由するように読み替えてください。

なお、toStringを使う方法の場合は、各属性へのアクセスがStudentクラス内で完結するため、ゲッターは用意してもしなくても大丈夫です。

[Tazusa]

ありがとうございます！
かなりいらない変数が多かったですね。参考になりました。

Answer 3

import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map;

class Student {
    private final String name;
    private Map<String, Integer> scores;

    Student(String name) {
        this(name, new LinkedHashMap<String, Integer>());
    }

    @SuppressWarnings("unchecked")
    Student(String name, LinkedHashMap<String, Integer> scores) {
        this.name = name;
        this.scores = (Map<String, Integer>) scores.clone();
    }

    @SuppressWarnings("serial")
    Student(String name, int math, int eng, int physics) {
        this(name, new LinkedHashMap<String, Integer>() {
            {
                put("数学", math);
                put("英語", eng);
                put("物理", physics);
            }
        });
    }

    public String getName() {
        return this.name;
    }

    public int getScore(String subj) {
        Integer score = this.scores.get(subj);
        if (score == null) {
            score = 0;
        }
        return score;
    }

    public int getTotal() {
        int total = 0;
        for (Map.Entry<String, Integer> entry : this.scores.entrySet()) {
            total += entry.getValue();
        }
        return total;
    }

    public String toString() {
        String str = "名前：" + this.name;
        for (Map.Entry<String, Integer> entry : this.scores.entrySet()) {
            str += ", " + entry.getKey() + ": " + entry.getValue();
        }
        str += ", 合計: " + getTotal();
        return str;
    }
}

public class Start {
    public static void main(String[] args) {
        // 生徒オブジェクト作成
        Student[] students = {
                // 名前, 数学、英語, 物理
                new Student("田中", 77, 62, 80),
                new Student("山田", 60, 82, 89), 
                new Student("高橋", 86, 75, 90),
                new Student("佐藤", 70, 75, 70), 
                new Student("小林", 90, 88, 89)
         };

        // 表示
        for (Student s : students) {
            System.out.println(s);
        }
        int total = 0;
        for (Student s : students) {
            total += s.getTotal();
        }
        System.out.println(
                String.format("平均: %.2f", 1.0 * total / (3 * students.length))
        );
    }
}

実行例

Comments

[Tazusa]

ありがとうございます。
MapクラスやLinkedHashMapはまだ未学習でした。
またさらに勉強してもう一度katoyさんの答えをもう一度読ませていただきたいと思います。