第 18 讲 · 实战：班级成绩统计

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本节课目标

模块五最后一讲，不学新语法，把 vector、循环遍历、累加、找最大值全部用进一个完整程序：先输入班级人数，再逐个录入成绩，最后输出总分、平均分、最高分。

开场

模块五回顾

📖 理论讲解

第 14~17 讲

第 14 讲：数组，用下标集中管理一批数据，但长度声明后就定死了。

第 15 讲：循环 + 数组，用循环变量当下标遍历、求和、打擂台找最大值。

第 16 讲：vector，不用提前定长，push_back 随时加、.size() 随时知道有多少个。

第 17 讲：字符串其实也遵循同一套下标、遍历规则。

今天把 vector、遍历、求和、找最大值拼在一起，做一个真正有用的小工具。

需求

程序要做什么

📖 理论讲解

功能说明

先输入这个班一共有多少人，人数必须是正整数。
逐个输入每个人的成绩，用 vector 存起来，成绩范围是 0~100。
输出总分。
输出平均分。
输出最高分。

第一步

先把录入和遍历跑通

📖 理论讲解

人数不固定，正是 vector 的主场

班级人数运行时才知道，用数组不合适——这正是第 16 讲学 vector 的原因。第一步先只做“录入 + 原样打印回顾”，确认这部分没问题，再往上加统计功能：

roster_step1.cpp CPP

#include <cstddef>
#include <iostream>
#include <vector>

int main() {
    int n;
    std::cout << "这个班有多少人？";
    if (!(std::cin >> n) || n <= 0) {
        std::cout << "人数必须是正整数。" << std::endl;
        return 1;
    }

    std::vector<int> scores;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        int s;
        std::cout << "请输入第 " << (i + 1) << " 个人的分数：";
        if (!(std::cin >> s) || s < 0 || s > 100) {
            std::cout << "成绩必须是 0 到 100 之间的整数。" << std::endl;
            return 1;
        }
        scores.push_back(s);
    }

    std::cout << "录入完毕，一共 " << scores.size() << " 个分数：" << std::endl;
    for (int score : scores) {
        std::cout << score << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}

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为什么先存起来，而不是边输入边算

总分和最高分其实都能在输入时顺手更新，平均分最后再用总分除以人数即可； 完成这三项统计并不一定需要 vector。这里保存全部成绩，是为了练习本模块的容器与遍历，也方便原样打印、反复统计，以及完成后面的“输出所有高于平均分的成绩”等二次分析。

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输入也要验证

std::cin >> n 可以直接放进 if 条件：读取成功时条件成立，输入字母或遇到文件结束时条件失败。程序还会检查人数必须大于 0、成绩必须在 0~100，从源头保证后面的平均分和 scores[0] 都有意义。

⚡ 动手实操约 5 分钟

先跑通录入这一步

把 roster_step1.cpp 跑起来，输入人数为 3，再输入 3 个分数，确认最后打印出来的和你输入的一致。

第二步

求总分和平均分

📖 理论讲解

累加器套路，和第 15 讲一样

有了装满数据的 scores，求和就是熟悉的累加器遍历，循环条件用 .size() 而不是写死的数字：

roster_step2.cpp CPP

int sum = 0;
for (int score : scores) {
    sum += score;
}
double average = sum / static_cast<double>(scores.size());

std::cout << "总分：" << sum << std::endl;
std::cout << "平均分：" << average << std::endl;

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static_cast<double> 是什么

scores.size() 返回的类型不是普通 int，直接用 sum / scores.size() 容易踩到“整数除法截断小数”的坑。 static_cast<double>(scores.size()) 会先把人数明确转换成 double 再参与除法，确保平均分带小数。它比 C 风格的 (double) 写法更清楚，也更符合现代 C++ 的习惯。

第三步

找最高分

📖 理论讲解

打擂台，原封不动搬过来

第 15 讲的打擂台算法，数据结构从数组换成 vector，代码几乎不用改：

roster_step3.cpp CPP

int maxScore = scores[0];
for (std::size_t i = 1; i < scores.size(); i++) {
    if (scores[i] > maxScore) {
        maxScore = scores[i];
    }
}

std::cout << "最高分：" << maxScore << std::endl;

实现

拼起来：完整代码

class_roster.cpp CPP

#include <cstddef>
#include <iostream>
#include <vector>

int main() {
    int n;
    std::cout << "这个班有多少人？";
    if (!(std::cin >> n) || n <= 0) {
        std::cout << "人数必须是正整数。" << std::endl;
        return 1;
    }

    std::vector<int> scores;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        int s;
        std::cout << "请输入第 " << (i + 1) << " 个人的分数：";
        if (!(std::cin >> s) || s < 0 || s > 100) {
            std::cout << "成绩必须是 0 到 100 之间的整数。" << std::endl;
            return 1;
        }
        scores.push_back(s);
    }

    int sum = 0;
    for (int score : scores) {
        sum += score;
    }
    double average = sum / static_cast<double>(scores.size());

    int maxScore = scores[0];
    for (std::size_t i = 1; i < scores.size(); i++) {
        if (scores[i] > maxScore) {
            maxScore = scores[i];
        }
    }

    std::cout << "----------------------" << std::endl;
    std::cout << "总分：" << sum << std::endl;
    std::cout << "平均分：" << average << std::endl;
    std::cout << "最高分：" << maxScore << std::endl;

    return 0;
}

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逐段看

整个程序只用了一个 vector 存所有成绩，之后的求和、求平均、找最高分，全都基于这一份数据反复遍历——录入一次，统计三次。

三段统计代码是相互独立的：删掉找最高分那一段，求和平均分照样能跑，这也是分步骤搭建的好处——每一步都能单独验证。

测试

换几种班级规模试试

⚡ 动手实操约 15 分钟

按清单逐项验证

跑起来，依次测试下面的场景，确认结果正确：

场景	期望表现
人数为 1，输入一个分数	总分、平均分、最高分都等于这个分数
人数为 5，分数各不相同	最高分是其中最大的那个
人数为 5，全部输入同一个分数	最高分等于这个分数，平均分也等于它
人数为 0、负数或字母	提示“人数必须是正整数”，安全结束
成绩为 -1、101 或字母	提示合法范围是 0 到 100，安全结束
有多个并列最高分	最高分数值仍然正确

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边界最容易错

“人数为 0”和“人数为 1”都很容易漏测。前者应该在统计前被拒绝，后者则应该正常完成；这两个场景能一起检验平均分除法与 scores[0] 是否安全。

拓展

让统计更全面

练习 18-1

加一个最低分

仿照找最高分的打擂台算法，再加一段找最低分并输出。

练习 18-2

统计及格人数

遍历 scores，统计并输出及格（大于等于 60 分）的人数。

提示：需要一个计数器变量，遍历时符合条件就加一，回忆第 9 讲累加的写法。

练习 18-3

打印高于平均分的名单

算出平均分后，再遍历一次 scores，把所有高于平均分的成绩打印出来。

提示：这需要两轮遍历——第一轮算出平均分，第二轮才能拿平均分去比较，顺序不能颠倒。

练习 18-4

在线统计：不用 vector

另写一个版本，不保存全部成绩：每读入一个成绩，就更新总分和最高分，最后再计算平均分。比较两个版本，说明为什么这个版本不能在统计结束后再打印所有高于平均分的原始成绩。

小结

模块五回顾

📖 理论讲解

第 14~18 讲，你掌握了

讲次	核心内容
第 14 讲	数组声明、下标从 0 开始、读写元素
第 15 讲	循环遍历数组、求和平均分、打擂台找最大 / 最小值
第 16 讲	`vector`、`push_back`、`.size()`
第 17 讲	字符串的 `.length()`、下标、遍历
第 18 讲	综合实战：`vector` + 遍历统计

到这里，程序已经能批量存储数据、批量处理数据—— 这是写“真正有用”的程序离不开的能力。

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下节课预告

现在“一个人的信息”还是分散在好几个变量或好几个 vector 里（比如姓名和分数各存各的）。模块六学 struct，把姓名、分数这些相关数据打包成一个整体，再综合前五个模块的内容，完成两个综合项目。