java课程设计 科学计算器1

/目录TOC\o"1-3"\u1课设任务与要求 11.1课设任务： 11.2创新要求： 11.3设计要求 12需求分析 12.1设计背景 12.2开发的技术与功能 23设计思路 24详细设计 44.1功能实现： 44.4程序设计过程 55系统调试 55.1运行调试 56参考文献 7附录 71课设任务与要求1.1课设任务：

⑴、设计的计算器应用程序可以完成加法、减法、乘法、除法以与取余运算（可以进行浮点数和负数的运算）；⑵、有求倒数、退格和清零功能。1.2创新要求：能进行正切、余弦，以与求平方根、指数（包括对e）、自然对数运算。1.3设计要求 ①设计的计算器应用程序可以完成加法、减法、乘法、除法和取余运算。且有小数点、正负号、求倒数、退格和清零功能。②课程设计可选用Eclipse、JBuilder、NetBeans等作为开发平台以提高开发效率，通过资料查阅和学习尽可能熟练掌握其中一种集成开发环境。③认真按时完成课程设计报告，课程设计报告内容包括：设计任务与要求、需求分析、设计思路、详细设计、运行调试与分析讨论和设计体会与小结六个部分。2需求分析2.1设计背景设计这个计算器主要是参考Windows操作系统中自带的计算器，由于编者水平和时间的限制，不能将计算器设计到科学型与其他更复杂的类型，在设计过程中还参考了一些其他的优秀设计。但本计算器除了常用的加减乘除（可以进行浮点和负数运算）这些基本运算外，还有求余、求倒、退格、清零，甚至还能进行一些复杂科学的运算，比如余弦（cos）、正切（tan）、指数运算（pow）、自然对数运算（log）、求平方根（sqrt）以与对e的指数运算（exp），并且还能进行连续运算。总体上说来，本计算器设计简单，代码很少，程序很小，但功能却很强大，这是同类计算器所不具备的。2.2开发的技术与功能本课程设计是要做一个图形界面的计算器，其界面主要是由swing组件中的控件构成。程序实现了计算器的基本功能有：加、减、乘、除基本算术运算（可以进行浮点和负数运算）和sin、cos、tan等三角函数求值运算，同时能进行指数运算和自然对数运算，还有求倒数、退格和清零功能。3设计思路⑴、本应用程序继承自框架类（JFrame），容器Containerc采用BorderLayout边缘布局，将单行文本框加入到“North”区域，包含各种按钮的面板JPanelp加入到”Center”区域。包含各种按钮的面板JPanelp采用3行6列的网格布局，然后将数字按钮和运算符按钮以与控制按钮用一个for循环添加到面板中同时注册按钮事件监听器。如：Buttonb=newButton();b.addActionListener(事件监听器)；⑵、事件监听器中的事件处理方法voidactionPerformed(ActionEventevt)完成主要的按钮事件的处理。事件处理分以下几种情况：数字按钮事件（”0”，”1”，”2”…”8”，”9”）、运算符按钮事件（”+”，”－“，”*”，”/”，”%”）、正负号按钮事件（”+/-“）、小数点按钮事件（”.”）、等号按钮事件（”＝”）、求倒按钮事件（”求倒”）、退格按钮事件（”退格”）、清除按钮事件(“C”)、正切（tan）、余弦（cos），以与求平方根（sqrt）、指数（pow）、对e的指数（exp）、对数运算（log）。⑶、在事件处理，触发按钮事件时，先判断是或是数字是或是“-/+”是或是“.”，是的话就将负号“-”、数字、小数点“.”分别写入文本框并存放在sum中，然后判断是或是“退格”、“求倒”等，是的话进行相应的处理，都不是的话则跳到doOperation()执行运算同时将运算符存放在preOperater中。触发按钮事件时，要进一步分析，是重新开始计算时触发的按钮事件还是计算中间触发的按钮事件。⑷、计算器完成的是一个数学表达式，如：3＋2，所以可以采用一个数组来存储数字或字符，如3，＋，2分别存储在数组中，最后运算时，可以一一取出来进行运算。⑸、利用按钮设计计算器的各个运算符和操作符，通过按钮的事件处理实现按钮计算功能。⑹、利用文本框显示操作数和运算结果。

4详细设计4.1功能实现：①加减乘除求余以与指数运算②其他运算 Ⅰ、求平方根 Ⅱ、对数运算 Ⅲ、余弦运算 Ⅳ、正切运算 Ⅴ、e的指数运算 Ⅵ、倒数运算 ③主要方法说明publiccos(doublex) //求x的余弦函数publictan(doublex) //求x的正切函数publicsqrt(doublex) //求x的平方根publiclog(doublex) //求x的自然对数运算publicexp(doublex) //求e的x次幂publicpow(doublea，doubleb) //求a的b次幂publicdaoshu(doublex) //求x的倒数④程序流程图4.4程序设计过程设计过程：确定计算器函数功能和界面布局；设置框架，注册监听事件，编写方法；调试运行；改写应用程序，生成APPLET5系统调试5.1运行调试计算器界面如下：经过调试后运行，计算器界面与windows自带的计算器风格基本一致实现了预期的效果；输入数据进行验证，各项函数功能实现均正常。6参考文献丁振凡《Java语言使用教程》.北京邮件大学出版社，2006.9[2]丁振凡《Java语言使用教程实验指导》.北京邮件大学出版社，2006.9[3]BruceEckel《Java编程思想》.机械工业出版社2007.6[4]耿祥义《JAVA2实用教程》.清华大学出版社2009.5附录程序代码如下：Appalication如下：importjava.awt.*;importjava.awt.event.*;importjavax.swing.*;importjavax.swing.event.*;importjava.lang.*;importjava.text.*;importjava.math.BigInteger;publicclassCalculatorimplementsActionListener{//动作监听接口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;//主菜单，子菜单,菜单项JMenueditMenu,viewMenu;JMenuItemcopyItem,pasteItem,tItem,sItem;DecimalFormatprec;//用于设置数据输出精度49，67booleanclickable;//用于控制当前能否按键doublevard,result;//用来保存double型数据的中间值(vard)和最后结果(result)intkey=-1,prekey=-1;//key用来保存当前进行何种运算,prekey用来保存前次进行何种运算Stringcopy;//做复制,粘贴用//构造函数publicCalculator(){clickable=true;result=0;frame=newJFrame("计算器—应用非师范");prec=newDecimalFormat("0.######");//设置数据输出精度(对于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());//菜单设置mainMenu=newJMenuBar();editMenu=newJMenu("编辑(E)");viewMenu=newJMenu("查看(V)");copyItem=newJMenuItem("复制(C)Ctrl+C");copyItem.addActionListener(this);pasteItem=newJMenuItem("粘贴(P)Ctrl+V");pasteItem.addActionListener(this);editMenu.add(copyItem);editMenu.add(pasteItem);tItem=newJMenuItem("★精简型科学计算器");tItem.addActionListener(this);sItem=newJMenuItem("☆开发团队");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));//将所有行为与监听绑定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();}//设置各个按钮的动作publicstaticintcalc(intn){intret=1;//BigInteger.ONE;for(Integeri=2;i<=n;i++){ret=ret*i;//.multiply(newBigInteger(i.toString()));}returnret;}publicvoidactionPerformed(ActionEventevent){booleansign=false;//判断是否是double型数参与运算，是为true，不是为falseObjecttemp=event.getSource();try{//如果按下数字按钮，将按下的按钮代表的数据插入的当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'.'按钮时，判断当前文本框内字符串中含不含'.'，如果已含，则不允许再插入'.'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("除数不能为零");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("除数不能为零");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("除数不能为零");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("除数不能为零");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){//如果连续按'=',则进行连续运算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("除数不能为零");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("除数不能为零");clickable=false;}else{result/=Double.parseDouble(textShow.getText());textShow.setText(prec.format(result));}}}prekey=5;}//'%'操作，对第二个操作数除以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数，除100if(isDot==true){doubledtemp=Double.parseDouble(textShow.getText());dtemp=dtemp/100.0;textShow.setText(Double.toString(dtemp));}else{//如果是int数但能被100整除，则去掉末尾两个零if(Integer.parseInt(textShow.getText())%100==0){intitemp=Integer.parseInt(textShow.getText());itemp/=100;textShow.setText(Integer.toString(itemp));}//如果是int数，但不能被100整除，则按double数处理else{doubledtemp=Double.parseDouble(textShow.getText());dtemp=dtemp/100.0;textShow.setText(Double.toString(dtemp));}}}}//开根号运算if(temp==Sqrt&&clickable==true){Strings=textShow.getText();if(s.charAt(0)=='-'){textShow.setText("负数不能开根号");clickable=false;}elsetextShow.setText(Double.toString(Math.sqrt(Double.parseDouble(textShow.getText()))));}//正弦运算if(temp==zhengxian&&clickable==true){Strings=textShow.getText();textShow.setText(Double.toString(Math.sin(Double.parseDouble(textShow.getText()))));}//余弦运算if(temp==yuxian&&clickable==true){Strings=textShow.getText();textShow.setText(Double.toString(Math.cos(Double.parseDouble(textShow.getText()))));}//对数运算if(temp==duishu&&clickable==true){Strings=textShow.getText();if(s.charAt(0)=='-'){textShow.setText("负数不能取对数");clickable=false;}elsetextShow.setText(Double.toString(Math.log10(Double.parseDouble(textShow.getText()))));}//阶乘运算if(temp==jiecheng&&clickable==true){Strings=textShow.getText();if(s.charAt(0)=='-'){textShow.setText("负数不能阶乘运算");clickable=false;}else{//textShow.setText(Double.toString(Math.sqrt(Double.parseDouble(textShow.getText())))); //textShow.setText(Double.toString(Arith.factorial(int(textShow.getText()))));}}//倒数运算if(temp==Dao&&clickable==true){if(textShow.getText().charAt(0)=='0'&&textShow.getText().length()==1){textShow.setText("零不能求倒数");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)