java課程設(shè)計(jì) 科學(xué)計(jì)算器1

/目錄TOC\o"1-3"\u1課設(shè)任務(wù)與要求 11.1課設(shè)任務(wù)： 11.2創(chuàng)新要求： 11.3設(shè)計(jì)要求 12需求分析 12.1設(shè)計(jì)背景 12.2開(kāi)發(fā)的技術(shù)與功能 23設(shè)計(jì)思路 24詳細(xì)設(shè)計(jì) 44.1功能實(shí)現(xiàn)： 44.4程序設(shè)計(jì)過(guò)程 55系統(tǒng)調(diào)試 55.1運(yùn)行調(diào)試 56參考文獻(xiàn) 7附錄 71課設(shè)任務(wù)與要求1.1課設(shè)任務(wù)：

⑴、設(shè)計(jì)的計(jì)算器應(yīng)用程序可以完成加法、減法、乘法、除法以與取余運(yùn)算（可以進(jìn)行浮點(diǎn)數(shù)和負(fù)數(shù)的運(yùn)算）；⑵、有求倒數(shù)、退格和清零功能。1.2創(chuàng)新要求：能進(jìn)行正切、余弦，以與求平方根、指數(shù)（包括對(duì)e）、自然對(duì)數(shù)運(yùn)算。1.3設(shè)計(jì)要求 ①設(shè)計(jì)的計(jì)算器應(yīng)用程序可以完成加法、減法、乘法、除法和取余運(yùn)算。且有小數(shù)點(diǎn)、正負(fù)號(hào)、求倒數(shù)、退格和清零功能。②課程設(shè)計(jì)可選用Eclipse、JBuilder、NetBeans等作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)以提高開(kāi)發(fā)效率，通過(guò)資料查閱和學(xué)習(xí)盡可能熟練掌握其中一種集成開(kāi)發(fā)環(huán)境。③認(rèn)真按時(shí)完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告，課程設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容包括：設(shè)計(jì)任務(wù)與要求、需求分析、設(shè)計(jì)思路、詳細(xì)設(shè)計(jì)、運(yùn)行調(diào)試與分析討論和設(shè)計(jì)體會(huì)與小結(jié)六個(gè)部分。2需求分析2.1設(shè)計(jì)背景設(shè)計(jì)這個(gè)計(jì)算器主要是參考Windows操作系統(tǒng)中自帶的計(jì)算器，由于編者水平和時(shí)間的限制，不能將計(jì)算器設(shè)計(jì)到科學(xué)型與其他更復(fù)雜的類(lèi)型，在設(shè)計(jì)過(guò)程中還參考了一些其他的優(yōu)秀設(shè)計(jì)。但本計(jì)算器除了常用的加減乘除（可以進(jìn)行浮點(diǎn)和負(fù)數(shù)運(yùn)算）這些基本運(yùn)算外，還有求余、求倒、退格、清零，甚至還能進(jìn)行一些復(fù)雜科學(xué)的運(yùn)算，比如余弦（cos）、正切（tan）、指數(shù)運(yùn)算（pow）、自然對(duì)數(shù)運(yùn)算（log）、求平方根（sqrt）以與對(duì)e的指數(shù)運(yùn)算（exp），并且還能進(jìn)行連續(xù)運(yùn)算。總體上說(shuō)來(lái)，本計(jì)算器設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，代碼很少，程序很小，但功能卻很強(qiáng)大，這是同類(lèi)計(jì)算器所不具備的。2.2開(kāi)發(fā)的技術(shù)與功能本課程設(shè)計(jì)是要做一個(gè)圖形界面的計(jì)算器，其界面主要是由swing組件中的控件構(gòu)成。程序?qū)崿F(xiàn)了計(jì)算器的基本功能有：加、減、乘、除基本算術(shù)運(yùn)算（可以進(jìn)行浮點(diǎn)和負(fù)數(shù)運(yùn)算）和sin、cos、tan等三角函數(shù)求值運(yùn)算，同時(shí)能進(jìn)行指數(shù)運(yùn)算和自然對(duì)數(shù)運(yùn)算，還有求倒數(shù)、退格和清零功能。3設(shè)計(jì)思路⑴、本應(yīng)用程序繼承自框架類(lèi)（JFrame），容器Containerc采用BorderLayout邊緣布局，將單行文本框加入到“North”區(qū)域，包含各種按鈕的面板JPanelp加入到”Center”區(qū)域。包含各種按鈕的面板JPanelp采用3行6列的網(wǎng)格布局，然后將數(shù)字按鈕和運(yùn)算符按鈕以與控制按鈕用一個(gè)for循環(huán)添加到面板中同時(shí)注冊(cè)按鈕事件監(jiān)聽(tīng)器。如：Buttonb=newButton();b.addActionListener(事件監(jiān)聽(tīng)器)；⑵、事件監(jiān)聽(tīng)器中的事件處理方法voidactionPerformed(ActionEventevt)完成主要的按鈕事件的處理。事件處理分以下幾種情況：數(shù)字按鈕事件（”0”，”1”，”2”…”8”，”9”）、運(yùn)算符按鈕事件（”+”，”－“，”*”，”/”，”%”）、正負(fù)號(hào)按鈕事件（”+/-“）、小數(shù)點(diǎn)按鈕事件（”.”）、等號(hào)按鈕事件（”＝”）、求倒按鈕事件（”求倒”）、退格按鈕事件（”退格”）、清除按鈕事件(“C”)、正切（tan）、余弦（cos），以與求平方根（sqrt）、指數(shù)（pow）、對(duì)e的指數(shù)（exp）、對(duì)數(shù)運(yùn)算（log）。⑶、在事件處理，觸發(fā)按鈕事件時(shí)，先判斷是或是數(shù)字是或是“-/+”是或是“.”，是的話就將負(fù)號(hào)“-”、數(shù)字、小數(shù)點(diǎn)“.”分別寫(xiě)入文本框并存放在sum中，然后判斷是或是“退格”、“求倒”等，是的話進(jìn)行相應(yīng)的處理，都不是的話則跳到doOperation()執(zhí)行運(yùn)算同時(shí)將運(yùn)算符存放在preOperater中。觸發(fā)按鈕事件時(shí)，要進(jìn)一步分析，是重新開(kāi)始計(jì)算時(shí)觸發(fā)的按鈕事件還是計(jì)算中間觸發(fā)的按鈕事件。⑷、計(jì)算器完成的是一個(gè)數(shù)學(xué)表達(dá)式，如：3＋2，所以可以采用一個(gè)數(shù)組來(lái)存儲(chǔ)數(shù)字或字符，如3，＋，2分別存儲(chǔ)在數(shù)組中，最后運(yùn)算時(shí)，可以一一取出來(lái)進(jìn)行運(yùn)算。⑸、利用按鈕設(shè)計(jì)計(jì)算器的各個(gè)運(yùn)算符和操作符，通過(guò)按鈕的事件處理實(shí)現(xiàn)按鈕計(jì)算功能。⑹、利用文本框顯示操作數(shù)和運(yùn)算結(jié)果。

4詳細(xì)設(shè)計(jì)4.1功能實(shí)現(xiàn)：①加減乘除求余以與指數(shù)運(yùn)算②其他運(yùn)算 Ⅰ、求平方根 Ⅱ、對(duì)數(shù)運(yùn)算 Ⅲ、余弦運(yùn)算 Ⅳ、正切運(yùn)算 Ⅴ、e的指數(shù)運(yùn)算 Ⅵ、倒數(shù)運(yùn)算 ③主要方法說(shuō)明publiccos(doublex) //求x的余弦函數(shù)publictan(doublex) //求x的正切函數(shù)publicsqrt(doublex) //求x的平方根publiclog(doublex) //求x的自然對(duì)數(shù)運(yùn)算publicexp(doublex) //求e的x次冪publicpow(doublea，doubleb) //求a的b次冪publicdaoshu(doublex) //求x的倒數(shù)④程序流程圖4.4程序設(shè)計(jì)過(guò)程設(shè)計(jì)過(guò)程：確定計(jì)算器函數(shù)功能和界面布局；設(shè)置框架，注冊(cè)監(jiān)聽(tīng)事件，編寫(xiě)方法；調(diào)試運(yùn)行；改寫(xiě)應(yīng)用程序，生成APPLET5系統(tǒng)調(diào)試5.1運(yùn)行調(diào)試計(jì)算器界面如下：經(jīng)過(guò)調(diào)試后運(yùn)行，計(jì)算器界面與windows自帶的計(jì)算器風(fēng)格基本一致實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的效果；輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，各項(xiàng)函數(shù)功能實(shí)現(xiàn)均正常。6參考文獻(xiàn)丁振凡《Java語(yǔ)言使用教程》.北京郵件大學(xué)出版社，2006.9[2]丁振凡《Java語(yǔ)言使用教程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》.北京郵件大學(xué)出版社，2006.9[3]BruceEckel《Java編程思想》.機(jī)械工業(yè)出版社2007.6[4]耿祥義《JAVA2實(shí)用教程》.清華大學(xué)出版社2009.5附錄程序代碼如下：Appalication如下：importjava.awt.*;importjava.awt.event.*;importjavax.swing.*;importjavax.swing.event.*;importjava.lang.*;importjava.text.*;importjava.math.BigInteger;publicclassCalculatorimplementsActionListener{//動(dòng)作監(jiān)聽(tīng)接口JFrameframe;//框架JTextFieldtextShow;//文本行JPanelpanel,panel1,panel2,panel3;//面板JButtonbuttonBk,buttonCe,buttonC;JButtonbutton[];JButtonDot,AddAndSub,Add,Sub,Mul,Div,Mod,Sqrt,Dao,Equal,zhengxian,yuxian,jiecheng,duishu;JMenuBarmainMenu;//主菜單，子菜單,菜單項(xiàng)JMenueditMenu,viewMenu;JMenuItemcopyItem,pasteItem,tItem,sItem;DecimalFormatprec;//用于設(shè)置數(shù)據(jù)輸出精度49，67booleanclickable;//用于控制當(dāng)前能否按鍵doublevard,result;//用來(lái)保存double型數(shù)據(jù)的中間值(vard)和最后結(jié)果(result)intkey=-1,prekey=-1;//key用來(lái)保存當(dāng)前進(jìn)行何種運(yùn)算,prekey用來(lái)保存前次進(jìn)行何種運(yùn)算Stringcopy;//做復(fù)制,粘貼用//構(gòu)造函數(shù)publicCalculator(){clickable=true;result=0;frame=newJFrame("計(jì)算器—應(yīng)用非師范");prec=newDecimalFormat("0.######");//設(shè)置數(shù)據(jù)輸出精度(對(duì)于double型值)textShow=newJTextField(15);textShow.setText("");textShow.setHorizontalAlignment(textShow.RIGHT);textShow.setEditable(false);textShow.setBackground(newColor(255,255,255));panel=newJPanel();frame.getContentPane().add(panel);panel1=newJPanel();panel2=newJPanel();panel.setLayout(newBorderLayout());//菜單設(shè)置mainMenu=newJMenuBar();editMenu=newJMenu("編輯(E)");viewMenu=newJMenu("查看(V)");copyItem=newJMenuItem("復(fù)制(C)Ctrl+C");copyItem.addActionListener(this);pasteItem=newJMenuItem("粘貼(P)Ctrl+V");pasteItem.addActionListener(this);editMenu.add(copyItem);editMenu.add(pasteItem);tItem=newJMenuItem("★精簡(jiǎn)型科學(xué)計(jì)算器");tItem.addActionListener(this);sItem=newJMenuItem("☆開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)");sItem.addActionListener(this);viewMenu.add(tItem);viewMenu.add(sItem);mainMenu.add(editMenu);mainMenu.add(viewMenu);panel.add(mainMenu,BorderLayout.NORTH);panel.add(textShow,BorderLayout.CENTER);panel.add(panel1,BorderLayout.SOUTH);panel1.setLayout(newBorderLayout());buttonBk=newJButton("Backspace");buttonBk.setForeground(newColor(255,0,0));buttonCe=newJButton("CE");buttonCe.setForeground(newColor(255,0,0));buttonC=newJButton("C");buttonC.setForeground(newColor(255,0,0));buttonBk.addActionListener(this);buttonCe.addActionListener(this);buttonC.addActionListener(this);panel1.add(panel2,BorderLayout.NORTH);panel2.setLayout(newFlowLayout(FlowLayout.RIGHT));panel2.add(buttonBk);panel2.add(buttonCe);panel2.add(buttonC);panel3=newJPanel();panel1.add(panel3,BorderLayout.CENTER);button=newJButton[14];for(inti=0;i<button.length;i++){button[i]=newJButton(Integer.toString(i));button[i].setForeground(newColor(22,22,255));}Dot=newJButton(".");Dot.setForeground(newColor(0,0,255));AddAndSub=newJButton("+/-");AddAndSub.setForeground(newColor(0,0,255));Add=newJButton("+");Add.setForeground(newColor(0,0,255));Sub=newJButton("-");Sub.setForeground(newColor(0,0,255));Mul=newJButton("*");Mul.setForeground(newColor(0,0,255));Div=newJButton("/");Div.setForeground(newColor(0,0,255));Mod=newJButton("%");Mod.setForeground(newColor(0,0,255));Sqrt=newJButton("sqrt");Sqrt.setForeground(newColor(0,0,255));Dao=newJButton("1/x");Dao.setForeground(newColor(0,0,255));Equal=newJButton("=");Equal.setForeground(newColor(0,0,255));jiecheng=newJButton("n!");jiecheng.setForeground(newColor(0,0,255));zhengxian=newJButton("sin");zhengxian.setForeground(newColor(0,0,255));yuxian=newJButton("cos");yuxian.setForeground(newColor(0,0,255));duishu=newJButton("log");duishu.setForeground(newColor(0,0,255));//將所有行為與監(jiān)聽(tīng)綁定panel3.setLayout(newGridLayout(4,6,6,6));//panel3.add(button[7]);button[7].addActionListener(this);panel3.add(button[8]);button[8].addActionListener(this);panel3.add(button[9]);button[9].addActionListener(this);panel3.add(Div);Div.addActionListener(this);panel3.add(Sqrt);Sqrt.addActionListener(this);panel3.add(zhengxian);zhengxian.addActionListener(this);panel3.add(button[4]);button[4].addActionListener(this);panel3.add(button[5]);button[5].addActionListener(this);panel3.add(button[6]);button[6].addActionListener(this);panel3.add(Mul);Mul.addActionListener(this);panel3.add(Mod);Mod.addActionListener(this);panel3.add(yuxian);yuxian.addActionListener(this);panel3.add(button[1]);button[1].addActionListener(this);panel3.add(button[2]);button[2].addActionListener(this);panel3.add(button[3]);button[3].addActionListener(this);panel3.add(Sub);Sub.addActionListener(this);panel3.add(Dao);Dao.addActionListener(this);panel3.add(jiecheng);jiecheng.addActionListener(this);panel3.add(button[0]);button[0].addActionListener(this);panel3.add(AddAndSub);AddAndSub.addActionListener(this);panel3.add(Dot);Dot.addActionListener(this);panel3.add(Add);Add.addActionListener(this);panel3.add(Equal);Equal.addActionListener(this);panel3.add(duishu);duishu.addActionListener(this);frame.setDefaultCloseOperation(frame.EXIT_ON_CLOSE);frame.pack();frame.show();}//設(shè)置各個(gè)按鈕的動(dòng)作publicstaticintcalc(intn){intret=1;//BigInteger.ONE;for(Integeri=2;i<=n;i++){ret=ret*i;//.multiply(newBigInteger(i.toString()));}returnret;}publicvoidactionPerformed(ActionEventevent){booleansign=false;//判斷是否是double型數(shù)參與運(yùn)算，是為true，不是為falseObjecttemp=event.getSource();try{//如果按下數(shù)字按鈕，將按下的按鈕代表的數(shù)據(jù)插入的當(dāng)前文本框字符串之后for(inti=0;i<=9;i++)if(temp==button[i]&&clickable==true)textShow.setText(textShow.getText()+Integer.toString(i));//按下'.'按鈕時(shí)，判斷當(dāng)前文本框內(nèi)字符串中含不含'.'，如果已含，則不允許再插入'.'if(temp==Dot&&clickable==true){booleanisDot=false;if(textShow.getText().length()==0)isDot=true;for(inti=0;i<textShow.getText().length();i++)if('.'==textShow.getText().charAt(i)){isDot=true;break;}if(isDot==false)textShow.setText(textShow.getText()+".");}if((temp==Add||temp==Sub||temp==Mul||temp==Div)&&clickable==true){//'+'操作if(temp==Add){switch(prekey){case0:result+=Double.parseDouble(textShow.getText());break;case1:result-=Double.parseDouble(textShow.getText());break;case2:result*=Double.parseDouble(textShow.getText());break;case3:if(Double.parseDouble(textShow.getText())==0){textShow.setText("除數(shù)不能為零");clickable=false;}elseresult/=Double.parseDouble(textShow.getText());break;default:result=Double.parseDouble(textShow.getText());}textShow.setText("");prekey=key=0;}//'-'操作if(temp==Sub){switch(prekey){case0:result+=Double.parseDouble(textShow.getText());break;case1:result-=Double.parseDouble(textShow.getText());break;case2:result*=Double.parseDouble(textShow.getText());break;case3:if(Double.parseDouble(textShow.getText())==0){textShow.setText("除數(shù)不能為零");clickable=false;}elseresult/=Double.parseDouble(textShow.getText());break;default:result=Double.parseDouble(textShow.getText());}textShow.setText("");prekey=key=1;}//'*'操作if(temp==Mul){switch(prekey){case0:result+=Double.parseDouble(textShow.getText());break;case1:result-=Double.parseDouble(textShow.getText());break;case2:result*=Double.parseDouble(textShow.getText());break;case3:if(Double.parseDouble(textShow.getText())==0){textShow.setText("除數(shù)不能為零");clickable=false;}elseresult/=Double.parseDouble(textShow.getText());break;default:result=Double.parseDouble(textShow.getText());}textShow.setText("");prekey=key=2;}//'/'操作if(temp==Div){switch(prekey){case0:result+=Double.parseDouble(textShow.getText());break;case1:result-=Double.parseDouble(textShow.getText());break;case2:result*=Double.parseDouble(textShow.getText());break;case3:if(Double.parseDouble(textShow.getText())==0){textShow.setText("除數(shù)不能為零");clickable=false;}elseresult/=Double.parseDouble(textShow.getText());break;default:result=Double.parseDouble(textShow.getText());}textShow.setText("");prekey=key=3;}}//'='操作if(temp==Equal&&clickable==true){//如果連續(xù)按'=',則進(jìn)行連續(xù)運(yùn)算if(prekey==5){if(key==0){result+=vard;textShow.setText(prec.format(result));}if(key==1){result-=vard;textShow.setText(prec.format(result));}if(key==2){result*=vard;textShow.setText(prec.format(result));}if(key==3){if(Double.parseDouble(textShow.getText())==0){textShow.setText("除數(shù)不能為零");clickable=false;}else{result/=vard;textShow.setText(prec.format(result));}}}else{vard=Double.parseDouble(textShow.getText());if(key==0){prekey=-1;result+=Double.parseDouble(textShow.getText());textShow.setText(prec.format(result));}if(key==1){prekey=-1;result-=Double.parseDouble(textShow.getText());textShow.setText(prec.format(result));}if(key==2){prekey=-1;result*=Double.parseDouble(textShow.getText());textShow.setText(prec.format(result));}if(key==3){prekey=-1;if(Double.parseDouble(textShow.getText())==0){textShow.setText("除數(shù)不能為零");clickable=false;}else{result/=Double.parseDouble(textShow.getText());textShow.setText(prec.format(result));}}}prekey=5;}//'%'操作，對(duì)第二個(gè)操作數(shù)除以100if(temp==Mod&&clickable==true){if(result==0){Strings=textShow.getText();textShow.setText(s);}else{booleanisDot=false;for(inti=0;i<textShow.getText().length();i++)if('.'==textShow.getText().charAt(i)){isDot=true;break;}//如果是double數(shù)，除100if(isDot==true){doubledtemp=Double.parseDouble(textShow.getText());dtemp=dtemp/100.0;textShow.setText(Double.toString(dtemp));}else{//如果是int數(shù)但能被100整除，則去掉末尾兩個(gè)零if(Integer.parseInt(textShow.getText())%100==0){intitemp=Integer.parseInt(textShow.getText());itemp/=100;textShow.setText(Integer.toString(itemp));}//如果是int數(shù)，但不能被100整除，則按double數(shù)處理else{doubledtemp=Double.parseDouble(textShow.getText());dtemp=dtemp/100.0;textShow.setText(Double.toString(dtemp));}}}}//開(kāi)根號(hào)運(yùn)算if(temp==Sqrt&&clickable==true){Strings=textShow.getText();if(s.charAt(0)=='-'){textShow.setText("負(fù)數(shù)不能開(kāi)根號(hào)");clickable=false;}elsetextShow.setText(Double.toString(Math.sqrt(Double.parseDouble(textShow.getText()))));}//正弦運(yùn)算if(temp==zhengxian&&clickable==true){Strings=textShow.getText();textShow.setText(Double.toString(Math.sin(Double.parseDouble(textShow.getText()))));}//余弦運(yùn)算if(temp==yuxian&&clickable==true){Strings=textShow.getText();textShow.setText(Double.toString(Math.cos(Double.parseDouble(textShow.getText()))));}//對(duì)數(shù)運(yùn)算if(temp==duishu&&clickable==true){Strings=textShow.getText();if(s.charAt(0)=='-'){textShow.setText("負(fù)數(shù)不能取對(duì)數(shù)");clickable=false;}elsetextShow.setText(Double.toString(Math.log10(Double.parseDouble(textShow.getText()))));}//階乘運(yùn)算if(temp==jiecheng&&clickable==true){Strings=textShow.getText();if(s.charAt(0)=='-'){textShow.setText("負(fù)數(shù)不能階乘運(yùn)算");clickable=false;}else{//textShow.setText(Double.toString(Math.sqrt(Double.parseDouble(textShow.getText())))); //textShow.setText(Double.toString(Arith.factorial(int(textShow.getText()))));}}//倒數(shù)運(yùn)算if(temp==Dao&&clickable==true){if(textShow.getText().charAt(0)=='0'&&textShow.getText().length()==1){textShow.setText("零不能求倒數(shù)");clickable=false;}else{booleanisDec=true;inti,j,k;Strings=Double.toString(1/Double.parseDouble(textShow.getText()));for(i=0;i<s.length();i++)if(s.charAt(i)=='.')break;for(j=i+1;j<s.length();j++)if(s.charAt(j)!='0'){isDec=false;break;}if(isDec==true){Stringstemp="";for(k=0;k<i;k++)stemp+=s.charAt(k);textShow.setText(stemp);}elsetextShow.setText(s)