import java.util.ArrayList;
import java.util.Random;
import java.util.Scanner;

public class Demo_学生管理系统 {
	public static void main(String[] args) {
		ArrayList<User> list = new ArrayList<>();
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		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");
			
			String choose = sc.next();
			switch (choose) {
			case "1":
				login(list);
				break;
			case "2":
				register(list);
				break;
			case "3":
				gorgetPassword(list);
				break;
			case "4": {
				System.out.println("谢谢使用，再见！");
				System.exit(0);
			}

			default:
				System.out.println("没有这个选项");
				break;
			}
		}
	}

	// 登录
	private static void login(ArrayList<User> list) {
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		for (int i = 0; i < 3; i++) {
			System.out.println("请输入用户名");
			String username = sc.next();
			// 用户名未注册，直接结束方法，并提示：用户名未注册，请先注册
			// 判断用户是否存在
			boolean flag = contains(list, username);
			if (!flag) {
				System.out.println("用户名" + username + "未注册，用户名未注册，请先注册再登录");
				return;
			}
			System.out.println("请输入密码");
			String password = sc.next();

			while (true) {
				String rightCode = getCode();
				System.out.println("当前验证码为：" + 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;
				}
			}

			// 验证用户名和密码是否正确
			// 集合中是否包含用户名和密码

			// 封装思想应用
			// 可以把一些零散的数据，封装成一个对象
			// 传递参数就可以穿一个整体
			User userInfo = new User(username, password, null, null);
			boolean result = checkUsername(list, userInfo);
			if (result) {
				System.out.println("登录成功");
				// 创建对象，调用方法，启动学生管理系统
				StudentSystem s = new StudentSystem();
				s.startStudent();
				break;
			} else {
				System.out.println("登录失败！");
				System.out.println("用户名账户或密码错误");
				if (i == 2) {
					System.out.println("当前账号" + username + "被锁定，请联系客服！");
					return;
				} else {
					System.out.println("用户名或密码错误，还剩" + (2 - i) + "次机会！");
				}
			}
		}
	}

	// 验证用户名和密码是否正确
	private static boolean checkUsername(ArrayList<User> list,User userInfo) {
		// TODO Auto-generated method stub
		//遍历集合，判断用户是否存在
		for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
			User user = list.get(i);
			if(user.getUsername().equals(userInfo.getUsername())&&user.getPassword().equals(userInfo.getPassword())){
				return true;
			}
		}
		return false;
	}

	// 注册
	private static void register(ArrayList<User> list) {
		// 把用户名，密码，身份证号码，手机号放到用户对象中
		// 把用户信息添加到集合中
		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();
			// 用户名唯一
			// 先验证格式是否正确，在验证是否唯一
			// 用户名长度在3-15之间
			// 只能是字母加数字组合，不能是纯数字
			boolean flag1 = checkUsername(username);
			if (!flag1) {
				System.out.println("用户名不满足格式，需要重新录入");
				continue;
			}
			// 验证是否唯一
			// username集合中判断是否存在
			boolean flag2 = contains(list, username);
			if (flag2) {
				// 用户名存在
				System.out.println("用户名" + username + "已存在，请重新输出");
			} else {
				// 不存在
				System.out.println("用户名" + username + "可用");
				break;
			}
		}
		// 录入密码
		// 密码输入两次，两次一致才能进行注册
		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，请再次输入");
				continue;
			} else {
				System.out.println("两次密码一致，继续录入其他数据");
				break;
			}
		}

		// 录入身份证号码
		// 长度18位
		// 不能以0开头
		// 前17位必须是数字
		// 最后以为可以是X
		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;
			}
		}

		// 录入手机号码
		// 长度11位
		// 不能以0开头
		// 必须是数字
		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，请重新输入");
				continue;
			}
		}
		// 把用户名，密码，身份证号码，手机号放到用户对象中
		User u = new User(username, password, personID, PhoneNumber);
		list.add(u);
		System.out.println("注册成功！");

		// 遍历集合,打印信息
		printList(list);
		// 把用户信息添加到集合中

	}

	private static void printList(ArrayList<User> list) {
		// TODO Auto-generated method stub
		for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
			User user = list.get(i);
			System.out.println(user.getUsername() + "," + user.getPassword() + "," + user.getPersonID() + ","
					+ user.getPhoneNumbwe());
		}
	}

	private static boolean checkPhoneNumber(String phoneNumber) {
		// TODO Auto-generated method stub
		// 长度11位
		if (phoneNumber.length() != 11) {
			return false;
		}
		// 不能以0开头
		if (phoneNumber.startsWith("0")) {
			return false;
		}
		// 必须是数字
		for (int i = 0; i < phoneNumber.length(); i++) {
			char c = phoneNumber.charAt(i);
			if (!(c >= '0' && c <= '9')) {
				return false;
			}
		}
		// 都满足
		return true;
	}

	private static boolean checkPersonID(String personID) {
		// TODO Auto-generated method stub
		// 长度18位
		if (personID.length() != 18) {
			return false;
		}
		// 不能以0开头
		// 判断是否以0开头，是返回true 不是返回false
		boolean flag = personID.startsWith("0");
		if (flag) {
			return false;
		}
		// 前17位必须是数字
		for (int i = 0; i < personID.length() - 1; i++) {
			char c = personID.charAt(i);
			// 如果有一个字符不在0-9，直接返回false
			if (!(c >= '0' && c <= '9')) {
				return false;
			}
		}
		char endChar = personID.charAt(personID.length() - 1);
		if (endChar >= '0' && endChar <= '9' || endChar == 'X' || endChar == 'x') {
			return true;
		} else {
			return false;
		}
	}

	private static boolean contains(ArrayList<User> list, String username) {
		// TODO Auto-generated method stub
		// 循环遍历集合，进行比较
		for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
			User user = list.get(i);
			String rightUsername = user.getUsername();
			if (rightUsername.equals(username)) {
				return true;
			}
		}
		// 循环结束，满足
		return false;
	}

	private static boolean checkUsername(String username) {
		// TODO Auto-generated method stub
		// 用户名长度在3-15之间
		int ten = username.length();
		if (ten < 3 || ten > 15) {
			return false;
		}
		// 只能是字母加数字组合
		// 循环username里面每一个字符，如果有一个字符或数字，返回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;
			}
		}
		// 代码执行到这里满足长度和字母加数字
		// 不能是纯数字
		// 统计有几个字母
		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;
	}

	// 忘记密码
	private static void gorgetPassword(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;
		}
		// 录入身份证号码，手机号码
		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();

		// 比较用户对象的手机号码和身份证号码是否一样
		// 获取对象
		int index = findIndex(list, username);
		User user = list.get(index);
		// 比较手机号码，身份证号码是否一样
		if (!(user.getPersonID().equalsIgnoreCase(personID) && user.getPhoneNumbwe().equals(phoneNumber))) {
			System.out.println("身份证号码或手机号码有误，不能修改密码");
			return;
		}
		// 执行到这里表示所有验证都通过
		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;
			}
		}
		// 直接修改
		user.setPassword(password);
		System.out.println("密码修改成功！");
	}

	// 获取对象
	private static int findIndex(ArrayList<User> list, String username) {
		// TODO Auto-generated method stub
		for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
			User user = list.get(i);
			if (user.getUsername().equals(username)) {
				return i;
			}
		}
		return 0;
	}

	// 验证码
	// 长度为5
	// 由4位大写或者小写字母和1位数字组成，同一个字母可以重复
	// 数字可以出现在任何位置
	private static String getCode() {
		// 1.创建集合添加所以的大写和小写字母
		ArrayList<Character> list = new ArrayList<>();
		for (int i = 0; i < 26; i++) {
			list.add((char) ('a' + i));
			list.add((char) ('A' + i));
		}
		StringBuilder sb = new StringBuilder();
		// 2.随机抽取4个字符
		Random r = new Random();
		for (int i = 0; i < 4; i++) {
			// 获取随机索引
			int index = r.nextInt(list.size());
			// 利用随机索引获取随机字符
			char c = list.get(index);
			// 把随机字符添加到sb中
			sb.append(c);
		}
		// 3.把随机数字添加到末尾
		int number = r.nextInt(10);
		sb.append(number);
		// 4.修改字符串中的内容
		// 先把字符串变成字符数组，在数组中修改，然后再创建一个新的字符串
		char[] arr = sb.toString().toCharArray();
		// 用最后一个索引，跟随机索引进行交换
		int randomIndex = r.nextInt(arr.length);
		// 最大索引指向的元素，跟随机索引指向的元素交换
		char temp = arr[randomIndex];
		arr[randomIndex] = arr[arr.length - 1];
		arr[arr.length - 1] = temp;
		return new String(arr);
	}
}

class User {
	private String username;
	private String password;
	private String personID;
	private String phoneNumbwe;

	public User(String username, String password, String personID, String phoneNumbwe) {
		super();
		this.username = username;
		this.password = password;
		this.personID = personID;
		this.phoneNumbwe = phoneNumbwe;
	}

	public User() {
		super();
	}

	public String getUsername() {
		return username;
	}

	public void setUsername(String username) {
		this.username = username;
	}

	public String getPassword() {
		return password;
	}

	public void setPassword(String password) {
		this.password = password;
	}

	public String getPersonID() {
		return personID;
	}

	public void setPersonID(String personID) {
		this.personID = personID;
	}

	public String getPhoneNumbwe() {
		return phoneNumbwe;
	}

	public void setPhoneNumbwe(String phoneNumbwe) {
		this.phoneNumbwe = phoneNumbwe;
	}
}

class StudentSystem {
	public void startStudent() {
		ArrayList<Student> list = new ArrayList<>();
		loop: while (true) {
			System.out.println("------------欢迎来到学生管理系统------------");
			System.out.println("1.添加学生");
			System.out.println("2.删除学生");
			System.out.println("3.修改学生");
			System.out.println("4.查询学生");
			System.out.println("5.退出系统");
			System.out.println("请输入你的选择：");
			Scanner sc = new Scanner(System.in);
			String choose = sc.next();
			// if (choose.equals("1")) {
			//
			// } else if (choose.equals("2")) {
			//
			// } else if (choose.equals("3")) {
			//
			// } else if (choose.equals("4")) {
			//
			// } else if (choose.equals("5")) {
			// System.out.println("退出成功，欢迎下次再来");
			// break;
			// } else {
			// System.out.println("没有这个选项");
			// }
			switch (choose) {
			case "1":
				addStudent(list);
				break;
			case "2":
				deletStudent(list);
				break;
			case "3":
				updateStudent(list);
				break;
			case "4":
				queryStudent(list);
				break;
			case "5": {
				System.out.println("退出成功，欢迎下次再来");
				// break loop;
				System.exit(0);// 停止虚拟机运行
			}
			}
		}
	}

	// 添加学生
	public static void addStudent(ArrayList<Student> list) {
		// 利用空参构造先创建学生对象
		Student s = new Student();

		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		String id = null;
		while (true) {
			System.out.println("请输入学生id");
			id = sc.next();
			boolean flag = contains(list, id);
			if (flag) {
				System.out.println("id已经存在，请重新录入");
			} else {
				s.setId(id);
				break;
			}
		}

		System.out.println("请输入学生姓名");
		String name = sc.next();
		s.setName(name);

		System.out.println("请输入学生年龄");
		int age = sc.nextInt();
		s.setAge(age);

		System.out.println("请输入学生家庭住址");
		String address = sc.next();
		s.setAddress(address);

		// 把学生对象添加到集合中
		list.add(s);
		// 提示用户
		System.out.println("学生信息添加成功");

	}

	// 删除学生
	public static void deletStudent(ArrayList<Student> list) {
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		System.out.println("请输入要删除的学生id");
		String id = sc.next();

		int index = getId(list, id);
		// 对index判断
		// >=0,存在，直接删除

		if (index >= 0) {
			list.remove(index);
			System.out.println("id为" + id + "的学生删除成功");
		} else {
			// 如果-1，表示不存在，返回出事菜单
			System.out.println("id不存在，删除失败");
		}
	}

	// 修改学生
	public static void updateStudent(ArrayList<Student> list) {
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		System.out.println("请输入要修改的学生id");
		String id = sc.next();

		int index = getId(list, id);
		if (index == -1) {
			System.out.println("要修改的id" + id + "不存在，请重新输入");
			return;
		}
		// id存在
		// 获取要修改的学生对象
		Student stu = list.get(index);
		System.out.println("请输入要修改的学生姓名");
		String newName = sc.next();
		stu.setName(newName);

		System.out.println("请输入要修改的学生年龄");
		int newAge = sc.nextInt();
		stu.setAge(newAge);

		System.out.println("请输入要修改的学生家庭住址");
		String newAddress = sc.next();
		stu.setAddress(newAddress);

		System.out.println("学生信息修改成功！");

	}

	// 查询学生
	public static void queryStudent(ArrayList<Student> list) {
		if (list.size() == 0) {
			System.out.println("当前无学生信息，请添加后在查询！");
			return;
		}
		// 打印表头信息
		System.out.println("id\t姓名\t年龄\t家庭住址");
		for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
			Student stu = list.get(i);
			System.out.println(stu.getId() + "\t" + stu.getName() + "\t" + stu.getAge() + "\t" + stu.getAddress());
		}
	}

	// 判断id是否已经存在
	public static boolean contains(ArrayList<Student> list, String id) {
		// 循环遍历
		// for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
		// // 拿到学生对象后，获取id并进行判断
		// Student stu = list.get(i);
		// String sid = stu.getId();
		// if (sid.equals(id)) {
		// return true;
		// }
		// }
		// return false;
		return getId(list, id) >= 0;
	}

	// 通过id获取索引
	public static int getId(ArrayList<Student> list, String id) {
		// 遍历集合
		for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
			// 得到每一个学生对象
			Student stu = list.get(i);
			// 得到每一个学生对象的id
			String sid = stu.getId();
			// 集合中的学生id和要删除的学生id进行比较
			if (sid.equals(id)) {
				// 如果一样就返回索引
				return i;
			}
		}
		// 不存在，返回不存在的索引
		return -1;

	}
}

class Student {
	private String id;
	private String name;
	private int age;
	private String address;

	public Student(String id, String name, int age, String address) {
		super();
		this.id = id;
		this.name = name;
		this.age = age;
		this.address = address;
	}

	public Student() {
		super();
	}

	public String getId() {
		return id;
	}

	public void setId(String id) {
		this.id = id;
	}

	public String getName() {
		return name;
	}

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

	public int getAge() {
		return age;
	}

	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}

	public String getAddress() {
		return address;
	}

	public void setAddress(String address) {
		this.address = address;
	}
}

结果：