完成学生及教师的设计（包括集合） 分数 20 作者 陈海宁 单位 成都信息工程大学 已知Main类、Person类的设计，完成Student类，Teacher类、MyTool类的设计。

在设计这个系统时，首先我们需要明确几个基本类以及它们之间的关系。这里是一个简化的设计方案：

1. Person类（人员类）: 这个类作为基础，包含一些通用属性，如姓名(name) 和ID(id)，可能还会有共有的行为，比如获取姓名。

public class Person {
    private String name;
    private int id;

    public Person(String name, int id) {
        this.name = name;
        this.id = id;
    }

    // getters and setters
    public String getName() { return name; }
    public void setName(String name) { this.name = name; }
    public int getId() { return id; }
    public void setId(int id) { this.id = id; }
}

2. Student类 (学生类): 继承自Person类，并添加特有的属性如学号(studentNum) 和课程成绩(grades)。可能需要实现Comparable接口来排序成绩。

import java.util.List;

public class Student extends Person implements Comparable<Student> {
    private int studentNum;
    private List<Integer> grades;

    public Student(String name, int id, int studentNum, List<Integer> grades) {
        super(name, id);
        this.studentNum = studentNum;
        this.grades = grades;
    }

    // getters and setters
    public int getStudentNum() { return studentNum; }
    public void setStudentNum(int studentNum) { this.studentNum = studentNum; }
    public List<Integer> getGrades() { return grades; }
    public void setGrades(List<Integer> grades) { this.grades = grades; }

    @Override
    public int compareTo(Student other) {
        return Integer.compare(this.getGrades().stream().mapToInt(Integer::intValue).sum(), other.getGrades().stream().mapToInt(Integer::intValue).sum());
    }
}

3. Teacher类 (教师类): 同样继承自Person类，可能增加专业(profession) 属性和授课的班级(studentsTaught) 集合。

import java.util.Set;

public class Teacher extends Person {
    private String profession;
    private Set<Student> studentsTaught;

    public Teacher(String name, int id, String profession, Set<Student> studentsTaught) {
        super(name, id);
        this.profession = profession;
        this.studentsTaught = studentsTaught;
    }

    // getters and setters
    public String getProfession() { return profession; }
    public void setProfession(String profession) { this.profession = profession; }
    public Set<Student> getStudentsTaught() { return studentsTaught; }
    public void addStudent Taught(Student student) { this.studentsTaught.add(student); }
}

4. MyTool类 (工具类): 可能用于辅助操作，例如计算平均成绩等。

public class MyTool {
    public static double calculateAverageGrade(Student student) {
        if (student.getGrades() != null && !student.getGrades().isEmpty()) {
            return student.getGrades().stream().mapToInt(Integer::intValue).average().orElse(Double.NaN);
        } else {
            throw new IllegalArgumentException("No grades available for the student.");
        }
    }
}