import pandas as pd

# 1. 定义一个统计类
class DataStats:
    # 初始化：传入数据
    def __init__(self, data):
        self.df = pd.DataFrame(data)

    # 函数1：计算总分
    def calc_total(self):
        self.df["总分"] = self.df["语文"] + self.df["数学"] + self.df["英语"]

    # 函数2：计算平均分
    def calc_avg(self):
        self.df["平均分"] = self.df[["语文", "数学", "英语"]].mean(axis=1).round(2)

    # 函数3：计算排名
    def calc_rank(self):
        self.df["排名"] = self.df["总分"].rank(ascending=False, method="min").astype(int)

    # 函数4：一键输出所有统计
    def show_all_stats(self):
        print("===== 完整成绩表 =====")
        print(self.df)
        print("\n===== 整体统计指标 =====")
        print(self.df.describe().round(2))

# ==============================
# 纯手写统计类：所有算法自己写
# ==============================
class DataStats:
    """

    """
     def __init__(self, data):
        # 直接接收你这种字典格式数据
        self.names = data["姓名"]
        self.chinese = data["语文"]
        self.math = data["数学"]
        self.english = data["英语"]
        self.count = len(self.names)

    # 1. 计算每个人总分（手写）
    def calc_total(self):
        total_list = []
        for c, m, e in zip(self.chinese, self.math, self.english):
            total_list.append(c + m + e)
        return total_list

    # 2. 计算每个人平均分（手写）
    def calc_avg(self):
        totals = self.calc_total()
        avg_list = [round(t / 3, 2) for t in totals]
        return avg_list

    # 3. 排名（手写）
    def calc_rank(self):
        totals = self.calc_total()
        sorted_totals = sorted(totals, reverse=True)
        rank_list = [sorted_totals.index(t) + 1 for t in totals]
        return rank_list

    # 4. 求平均值（手写）
    def get_mean(self, arr):
        return sum(arr) / len(arr)

    # 5. 求最大值（手写）
    def get_max(self, arr):
        max_val = arr[0]
        for num in arr:
            if num > max_val:
                max_val = num
        return max_val

    # 6. 求最小值（手写）
    def get_min(self, arr):
        min_val = arr[0]
        for num in arr:
            if num < min_val:
                min_val = num
        return min_val

    # 7. 求方差（手写）
    def get_var(self, arr):
        mean_val = self.get_mean(arr)
        total = 0
        for num in arr:
            total += (num - mean_val) ** 2
        return total / (len(arr) - 1)

    # 8. 求标准差（手写）
    def get_std(self, arr):
        return self.get_var(arr) ** 0.5

    # 显示所有结果
    def show(self):
        totals = self.calc_total()
        avgs = self.calc_avg()
        ranks = self.calc_rank()

        print("===== 成绩统计结果 =====")
        print(f"{'姓名':<6}{'语文':<6}{'数学':<6}{'英语':<6}{'总分':<6}{'平均分':<8}{'排名'}")
        for i in range(self.count):
            print(f"{self.names[i]:<6}{self.chinese[i]:<6}{self.math[i]:<6}{self.english[i]:<6}"
                  f"{totals[i]:<6}{avgs[i]:<8}{ranks[i]}")

        print("\n===== 整体统计指标（纯手写） =====")
        print("语文平均分：", round(self.get_mean(self.chinese), 2))
        print("数学最高分：", self.get_max(self.math))
        print("英语最低分：", self.get_min(self.english))
        print("总分方差：", round(self.get_var(totals), 2))
        print("总分标准差：", round(self.get_std(totals), 2))

import DataStats
import DataStatsCustomer


class Demo(object):  # 类名首字母大写（PEP8规范）
    """
    平均值计算类：包含4种输入方式计算平均值的方法，以及主程序入口
    """
    def test1(self):
        """功能1：输入三个整数，计算平均值并格式化输出"""
        # 输入三个整数（仅做一次异常校验，报错则返回主菜单）
        try:
            n1 = int(input("输入第一个整数："))
            n2 = int(input("输入第二个整数："))
            n3 = int(input("输入第三个整数："))
        except ValueError:
            print("输入错误！请输入有效的整数，返回主菜单。")
            print("="*50)
            return  # 直接返回，不再执行后续逻辑
        
        c = input("输入填充字符：")
        ave = (n1 + n2 + n3) / 3
        print(f"{n1}+{n2}+{n3} \n平均值:{ave:{c}^30.2f}")
        st = input("请输入一个字符串（可选，按回车跳过）：")
        print("="*50)  # 分隔线，提升可读性


    def test2(self):
        """功能2：输入三个浮点数，计算平均值并格式化输出"""
        # 输入三个浮点数，仅做一次异常校验
        try:
            n1 = float(input("输入第一个数（浮点数）:"))
            n2 = float(input("输入第二个数（浮点数）:"))
            n3 = float(input("输入第三个数（浮点数）:"))
        except ValueError:
            print("输入错误！请输入有效的数字，返回主菜单。")
            print("="*50)
            return
        
        c = input("输入填充字符:")
        ave = (n1 + n2 + n3) / 3
        print(f"三个实数:{n1},{n2},{n3}\n平均值:{ave:{c}^30.2f}")
        print("="*50)


    def test3(self):
        """功能3：逐个输入任意类型数（eval解析），计算平均值并格式化输出"""
        # 输入三个数，仅做一次异常校验
        try:
            n1 = eval(input("输入第一个数:"))
            n2 = eval(input("输入第二个数:"))
            n3 = eval(input("第三个数:"))
            # 校验是否为数字类型
            if not (isinstance(n1, (int, float)) and isinstance(n2, (int, float)) and isinstance(n3, (int, float))):
                raise ValueError("输入的不是有效数字")
        except:
            print("输入错误！请输入有效的数字（如10、3.14），返回主菜单。")
            print("="*50)
            return
        
        c = input("输入填充字符:")
        ave = (n1 + n2 + n3) / 3
        print(f"三个实数:{n1},{n2},{n3}\n平均值:{ave:{c}^30.2f}")
        print("="*50)


    def test4(self):
        """功能4：一次性输入三个数（逗号分隔），计算平均值并格式化输出"""
        # 一次性输入三个数，仅做一次异常校验
        try:
            n1, n2, n3 = eval(input("输入三个数（用逗号分隔，如10,20,30）:"))
            # 校验是否为数字类型
            if not (isinstance(n1, (int, float)) and isinstance(n2, (int, float)) and isinstance(n3, (int, float))):
                raise ValueError("输入的不是有效数字")
        except:
            print("输入错误！请按格式输入（如10,20,30 或 1.5,2.5,3.0），返回主菜单。")
            print("="*50)
            return
        
        c = input("输入填充字符:")
        ave = (n1 + n2 + n3) / 3
        print(f"三个实数:{n1},{n2},{n3} \n平均值:{ave:{c}^30.2f}")
        print("="*50)
    
    def datademo(self):
        """统计示例"""
        # 准备数据    
        data = {
            "姓名": ["张三", "李四", "王五", "赵六", "钱七"],
            "语文": [85, 92, 78, 90, 88],
            "数学": [90, 85, 92, 76, 89],
            "英语": [88, 79, 95, 85, 92]
        }

        # 创建类的实例
        #stats = DataStats.DataStats(data)
        stats = DataStatsCustomer.DataStats(data)
        # 调用类里的函数
        stats.calc_total()
        stats.calc_avg()
        stats.calc_rank()
        stats.show_all_stats()
      
    
    def main(self):  # 移出嵌套，作为类的独立方法
        """主程序：仅此处保留循环，控制整体流程"""
        print("===== 平均值计算程序 =====")
        print("功能说明：")
        print("1 - 输入三个整数计算平均值")
        print("2 - 输入三个浮点数计算平均值")
        print("3 - 逐个输入任意数字计算平均值（支持整数/浮点数）")
        print("4 - 一次性输入三个数（逗号分隔）计算平均值")
        print("5 - pandas 统计实例")
        print("0/q - 退出程序")
        print("="*50)

        while True:  # 仅主程序保留循环
            # 获取用户选择
            choice = input("请输入功能编号（1/2/3/4），输入0/q退出：").strip().lower()
            
            # 退出条件
            if choice in ["0", "q"]:
                print("程序已退出，感谢使用！")
                break
            
            # 执行对应功能（通过self调用类内方法）
            if choice == "1":
                self.test1()  # 关键修正：类内方法调用必须加self
            elif choice == "2":
                self.test2()
            elif choice == "3":
                self.test3()
            elif choice == "4":
                self.test4()
            elif choice == "5":                
                self.datademo()
            else:
                # 无效输入提示
                print("输入错误！请输入1、2、3、4（退出请输入0或q）。")
                print("="*50)

import pandas
import democlass


# 启动主程序：先实例化类，再调用main方法
if __name__ == "__main__":
    calc_demo = democlass.Demo()  # 创建类的实例
    calc_demo.main()    # 调用实例的main方法