Java 学习笔记（基础篇11）

1. 学生管理系统升级版

package StudentSystem;import java.util.ArrayList;
import java.util.Random;
import java.util.Scanner;public class App {public static void main(String[] args) {ArrayList<User> list = new ArrayList<User>();Scanner sc = new Scanner(System.in);loop:while (true) {System.out.println("欢迎来到学生管理系统");System.out.println("请选择操作：1登录 2注册 3忘记密码 4退出系统");String choose = sc.next();switch (choose) {case "1":login(list);break;case "2":register(list);break;case "3":forgetPassWord(list);break;case "4":System.out.println("谢谢使用，再见");break loop;default:System.out.println("没有这个选项");}}}public static void login(ArrayList<User> list) {Scanner sc = new Scanner(System.in);System.out.println("请输入用户名");String username = sc.next();boolean flag = contains(list, username);if (!flag){System.out.println("用户名" + username + "未注册，请先注册再登录");return;   //不太理解}System.out.println("请输入密码");String password = sc.next();while (true) {String rightCode = getCode();System.out.println("当前正确的验证码为：" + rightCode);System.out.println("请输入验证码");String code = sc.next();if (code.equalsIgnoreCase(rightCode)){System.out.println("验证码正确");break;} else{System.out.println("验证码错误");continue;}}User useInfo = new User(username, password, null, null);  //不太理解boolean result = checkUserInfo(list,useInfo);if (result){System.out.println("登录成功，可以开始使用");} else{System.out.println("登陆失败，用户名或密码错误");}}public static boolean checkUserInfo(ArrayList<User> list, User useInfo){for (int i = 0; i < list.size(); i++) {User user = list.get(i);if (user.getUsername().equals(useInfo.getUsername()) &&user.getPassword().equals(useInfo.getPassword())){return true;}}return false;}public static void register(ArrayList<User> list) {Scanner sc = new Scanner(System.in);String username;String password;String personID;String phoneNumber;while (true) {System.out.println("请输入用户名");username = sc.next();boolean flag1 = checkUsername(username);if (flag1) {System.out.println("格式满足条件，继续判断用户名是否唯一");} else {System.out.println("用户名格式不满足条件，需要重新输入");continue;  //不太理解}boolean flag2 = contains(list, username);if (flag2) {System.out.println("用户名" + username + "已存在，请重新输入");} else {System.out.println("用户名" + username + "可用");break;}}while (true) {System.out.println("请输入要注册的密码");password = sc.next();System.out.println("请再次输入要注册的密码");String againPassword = sc.next();if (!password.equals(againPassword)) {System.out.println("两次密码输入不一致，请重新输入");continue;} else{System.out.println("两次密码一致，请继续输入其他数据");break;}}while (true) {System.out.println("请输入身份证号码：");personID = sc.next();boolean flag = checkPersonID(personID);if (flag) {System.out.println("身份证号码满足要求");break;} else{System.out.println("身份证号码格式有误，请重新输入");continue;}}while (true) {System.out.println("请输入手机号码");phoneNumber = sc.next();boolean flag = checkPhoneNumber(phoneNumber);if (flag){System.out.println("手机号码格式正确");break;} else{System.out.println("手机号码格式有误");}}User u = new User(username, password, personID, phoneNumber);list.add(u);System.out.println("注册成功");printList(list);}public static void printList(ArrayList<User> list) {for (int i = 0; i < list.size(); i++) {User user = list.get(i);System.out.println(user.getUsername() + " " + user.getPassword() + " "+ user.getPersonID() + " " + user.getPhoneNumber());}}public static boolean checkPhoneNumber(String phoneNumber) {if (phoneNumber.length() != 11) {return false;}if (phoneNumber.startsWith("0")){return false;}for (int i = 0; i < phoneNumber.length(); i++) {char c = phoneNumber.charAt(i);if (!(c >= '0' && c <= '9')) {return false;}}return true;}public static boolean checkPersonID(String personID) {if (personID.length() != 18){return false;}char c = personID.charAt(0);if (c == '0'){return false;}for (int i = 1; i < personID.length() - 1; i++) {char ch = personID.charAt(i);if (!(ch >= '0' && ch <= '9')){return false;}}char endChar = personID.charAt(personID.length() - 1);if ((endChar >= '0' && endChar <= '9') || (endChar >= 'x' || endChar == 'X')){return true;} else{return false;}}public static boolean contains(ArrayList<User> list, String username) {for (int i = 0; i < list.size(); i++) {User user = list.get(i);String rightUsername = user.getUsername();if (username.equals(rightUsername)) {return true;}}return false;}public static void forgetPassWord(ArrayList<User> list) {Scanner sc = new Scanner(System.in);System.out.println("请输入用户名");String username = sc.next();boolean flag = contains(list, username);if (!flag){System.out.println("当前用户" + username + "未注册，请先注册");return;}System.out.println("请输入身份证号码");String personID = sc.next();System.out.println("请输入手机号码");String phoneNumber = sc.next();int index = findIndex(list, username);User user = list.get(index);if (!(user.getPersonID().equals(personID) && user.getPhoneNumber().equals(phoneNumber))){System.out.println("身份证号码或手机号码输入有误，不能修改密码");return;}String password;while (true) {System.out.println("请输入新的密码");password = sc.next();System.out.println("请再次输入新的密码");String againPassword = sc.next();if (password.equals(againPassword)){System.out.println("两次密码输入一致");break;} else{System.out.println("两次密码输入不一致，请重新输入");continue;}}user.setPassword(password);System.out.println("密码修改成功");}public static int findIndex(ArrayList<User> list, String username){for (int i = 0; i < list.size(); i++) {User user = list.get(i);if (user.getUsername().equals(username)){return i;}}return -1;}public static String getCode(){   //不太理解ArrayList<Character> list = new ArrayList<>();  //不太理解，char类型for (int i = 0; i < 26; i++) {list.add((char)('a' + i));list.add((char)('A' + i));}Random r = new Random();StringBuilder sb = new StringBuilder();for (int i = 0; i < 4; i++) {int index = r.nextInt(list.size());char c = list.get(index);  //不太理解sb.append(c);}int number = r.nextInt(10);sb.append(number);char[] arr = sb.toString().toCharArray();   //不太理解int randomIndex = r.nextInt(arr.length);char temp = arr[randomIndex];arr[randomIndex] = arr[arr.length - 1];arr[arr.length - 1] = temp;return new String(arr);}public static boolean checkUsername(String username) {int len = username.length();if (len < 3 || len > 15){return false;}for (int i = 0; i < username.length(); i++) {char c = username.charAt(i);if (!((c >= 'a' && c <= 'z') || (c >= 'A' && c <= 'Z') || (c >= '0' && c <= '9'))) {return false;}}int count = 0;for (int i = 0; i < username.length(); i++) {char c = username.charAt(i);if ((c > 'a' && c < 'z') || (c > 'A' && c < 'Z')) {count++;break;}}return count > 0;}
}

关键逻辑：

① login方法中的return;

if (!flag){System.out.println("用户名" + username + "未注册，请先注册再登录");return;   // 这里的return
}

作用：在void类型的方法中，return;表示立即结束当前方法，返回到方法的调用处（这里就是回到main方法的循环中）。

场景解释：
当用户输入的用户名未注册（!flag为true）时，程序打印提示信息后，通过return直接结束login方法，不再执行后续的 “输入密码”“验证验证码” 等登录逻辑。这样可以避免对未注册的用户进行无效的后续操作，直接回到主菜单循环。

② 创建一个临时的User对象，封装用户输入的 “用户名” 和 “密码”，用于后续与已注册用户信息的比对。

User useInfo = new User(username, password, null, null);

细节解释：

• User是一个自定义类（通常包含username、password、personID、phoneNumber四个属性，以及对应的构造方法和getter方法）。
• 这里的构造方法参数是(username, password, personID, phoneNumber)，但后两个参数传了null（空）。
• 原因：登录验证只需要比对 “用户名” 和 “密码”，不需要用到身份证和手机号，所以临时对象只需封装这两个必要信息即可。后续checkUserInfo方法会用这个临时对象的用户名和密码，与list中已注册用户的信息进行匹配。

③ getCode方法中的ArrayList<Character> list = new ArrayList<>();

作用：创建一个存储Character类型的集合，用于存放验证码可能用到的大小写字母。

关键知识点：

• Java 中的ArrayList是集合，只能存储 “对象”，不能直接存储基本数据类型（如char、int等）。
• Character是char的 “包装类”（将基本类型char包装成对象），因此ArrayList<Character>可以存储字符（以对象形式）。
• 这里的逻辑是：循环添加 26 个小写字母（'a'到'z'）和 26 个大写字母（'A'到'Z'）到集合中，为后续生成验证码的字母部分做准备。

2. 综合练习

题目 1：实现学生管理系统登录功能

一、题目描述

现有一个学生管理系统，已定义User类（包含username、password、personID、phoneNumber属性及对应的构造方法、getter方法），且提供以下工具方法：

• public static boolean contains(ArrayList<User> list, String username)：判断集合中是否存在指定用户名的用户，存在返回true，不存在返回false；
• public static String getCode()：生成并返回一个随机验证码（包含大小写字母和数字，支持equalsIgnoreCase忽略大小写校验）；
• public static boolean checkUserInfo(ArrayList<User> list, User userInfo)：比对集合中是否存在 “用户名和密码完全匹配” 的用户，匹配返回true，不匹配返回false。

请你编写login方法，实现学生管理系统的登录逻辑，具体需求如下：

(1) 提示用户输入用户名，调用contains方法判断该用户名是否已注册；若未注册，打印 “用户名 XXX 未注册，请先注册再登录” 并结束登录方法；

(2) 若用户名已注册，提示用户输入密码；

(3) 生成随机验证码并在控制台提示 “当前正确的验证码为：XXX”，然后提示用户输入验证码；

• 若用户输入的验证码与正确验证码（忽略大小写）一致，打印 “验证码正确” 并进入下一步；
• 若不一致，打印 “验证码错误” 并重新生成验证码，要求用户重新输入（循环直至验证码正确）；

(4) 创建临时User对象，封装用户输入的用户名和密码（身份证号、手机号传null），调用checkUserInfo方法比对用户名和密码；

• 若比对成功，打印 “登录成功，可以开始使用”；
• 若比对失败，打印 “登录失败，用户名或密码错误”。

    public static void login(ArrayList<User> list) {Scanner sc = new Scanner(System.in);System.out.println("请输入用户名");String username = sc.next();boolean flag = contains(list, username);  //不太理解if (!flag){System.out.println("用户名" + username + "未注册，请先注册再登录");return;   //不太理解}System.out.println("请输入密码");String password = sc.next();while (true) {String rightCode = getCode();System.out.println("当前正确的验证码为：" + rightCode);System.out.println("请输入验证码");String code = sc.next();if (code.equalsIgnoreCase(rightCode)){System.out.println("验证码正确");break;} else{System.out.println("验证码错误");continue;}}User useInfo = new User(username, password, null, null);  //不太理解boolean result = checkUserInfo(list,useInfo);if (result){System.out.println("登录成功，可以开始使用");} else{System.out.println("登陆失败，用户名或密码错误");}}

题目 2：验证码生成器实现

请设计一个 Java 方法getCode()，用于生成一个随机的 5 位验证码，具体要求如下：

(1) 验证码由 4 个字母（包含大小写）和 1 个数字（0-9）组成

(2) 字母需涵盖 26 个小写字母（a-z）和 26 个大写字母（A-Z），随机选取

(3) 数字随机生成（0-9）

(4) 数字在验证码中的位置需随机（不能固定在某一位置）

(5) 最终返回生成的 5 位验证码字符串

public static String getCode(){   //不太理解ArrayList<Character> list = new ArrayList<>();  //不太理解，char类型for (int i = 0; i < 26; i++) {list.add((char)('a' + i));list.add((char)('A' + i));}Random r = new Random();StringBuilder sb = new StringBuilder();for (int i = 0; i < 4; i++) {int index = r.nextInt(list.size());char c = list.get(index);  //不太理解sb.append(c);}int number = r.nextInt(10);sb.append(number);char[] arr = sb.toString().toCharArray();   //不太理解int randomIndex = r.nextInt(arr.length);char temp = arr[randomIndex];arr[randomIndex] = arr[arr.length - 1];arr[arr.length - 1] = temp;return new String(arr);}