java专业课程设计方案报告计算器.doc

目录

一、课程设计目标 2

二、课程设计任务..................................................................................................................2

2.1、设计任务 2

2.2、课程设计要求： 2

2.3、需求分析 2

三、开发工具和平台............................................................................................................. 3

3.1、开发工具 3

3.2、开发平台 3

四、 设计思绪..........................................................................................................................4

4.1、 界面设计.................................................................................................................4

4.2.1、逻辑设计 4

4.2.2、程序步骤图...........................................................................................................5

4.2.3、关键代码展示及说明............................................................................................5

4.3、 程序测试 10

五、试验小结 11

六、附录 (程序代码) 12

一、课程设计目标
1、熟练掌握java面向对象编程。
2、选择适宜数据结构实现需求。
3、熟练使用多种控制结构。
4、GUI组件、事件处理技术。

二、课程设计任务
2.1、设计任务
设计一个简易计算器，能够进行四则运算：加、减、乘、除等（限于十进制下）
程序要求：
（1）应含有对应界面，可参考Windows操作系统自带计算器界面。
（2）操作符号定为：“+”，“-”，“*”，“/”，“+/-”等。（按国际通例设计）
（3）用户经过点击程序界面上按钮，实现数字、运算符输入操作。
（4）以上部分为必需完成内容。
选作部分：
（1）含有操作符号“1/x”，“sqrt”（开方），“.”（小数功效）等。

2.2、课程设计要求：
（1）应用自己所学课程知识完成对计算器基础任务。
（2）查阅相关资料，学习和掌握项目中包含新知识，提升自学能力。
（3）经过应用java程序编写计算器来提升自己对简单图形界面有一定掌握和了解。

2.3、需求分析
1. 设计计算器能够完成加法、减法、乘法、除法简单运算。
2. 实现部分简单扩展运算，如：正负号、倒数、退格、清零等功效。
3. 添加小数点功效，用以实现浮点型数据计算。
4. 使用布局管理器设计一个计算器界面，使用事件监听器处理数据输入，并完成相关计算。
三、开发工具和平台
3.1、开发工具
Microsoft Windows 7旗舰版

3.2、开发平台
JDK1.6.0-02 和UE编译器

四、设计思绪
4.1、界面设计：（图3-1）

图3-1

4.2.1、逻辑设计：
（1） 依据所设计出来界面，首先要设计其GUI界面，总体界面有一个文本框，20个按钮，总体界面用BorderLayout布局，文本框放置在最NORTH，然后0到9和+，-，*，/等按钮放置到一个面板Panel中，完成界面设计。
（2） 设计计算步骤，首先点击数字按钮时，将按钮数值添加到文本框当中，并将该数值保留到一个字符串中，再次点击数字按钮时，将之前保留字符串和新数值拼接起来，再添加到文本框当中，直到点击运算符按钮时，将文本框当中字符串保留在一个字符串变量中，然后重置文本框内容，将运算符号显示到文本框中，随即输入第二个计算数据时，用一样措施保留数据，最终经过控制“=”运算符先将字符串数据转化成双精度类型，然后计算出结果并显示到文本框当中。
（3） 基础运算设计完成以后则开始考虑其它部分功效实现，比如倒数、清零、退格等功效实现，清零直接重置文本框内容，退格功效则采取substring函数截取字符串长度。

4.2.2、程序步骤图：

4.2.3、关键代码展示及说明：
总体代码设计：
程序采取继承windowadapter类，新建Jframe窗体，利用数组来定义JBotton按钮，同时利用数组注册监听，采取4行5列网格布局，完成计算器界面基础设置，在窗体正常关闭方面，采取匿名类实现窗体正常关闭。最终对按钮进行计算分析，分别设定输入数据A类、运算符控制Opertion类，退格功效BackSpace类、计算结果Result类等等，一步步实现计算器基础功效！

（1）类A设计（数据输入）

class A implements ActionListener
{
public void actionPerformed(ActionEvent e)
{
String a = Jtext.getText();
String s = e.getActionCommand();
if(a.equals("0.")||a.equals("+")||a.equals("-")||a.equals("*")||a.equals("/"))
Jtext.setText(s);
else
{
if(flag2)
{
Jtext.setText(s);
flag2=false;
}
else
Jtext.setText(a+s);
}
}
}

功效解释：程序开始时，程序初始化文本框内容为“0.”，点击数字按钮，则调用类A，首先用a来获取目前文本框内容，s来获取按钮数值，然后进行判定，若a值为上述代码值则输出s值，再次点击数字按钮时，再次调用A类，此时a值为上次输入s值，第一个if语句不满足，实施下个if语句if(flag2)，flag2初始值为false，该语句功效是在实施了“=”号按钮时，预防新数字按钮值合并到到已经得出结果上，比如：12+12=24，此时再点击数字按钮3时，则文本框内容被重置，输出数值3，而不是243，假如if(flag2)不满足，则将字符串a和s合并并输出，得出第一个要计算数据。

（2）类Opertion设计：（运算符控制）

class Opertion implements ActionListener
{
public void actionPerformed(ActionEvent e)
{
cal=e.getActionCommand();
if(flag1==true)
x=Jtext.getText();
Jtext.setText(cal);
flag1=false;
}
}

功效解释：当点击运算符控制按钮时，首先将运算符数值赋值给cal（初值为空），紧接着进行判定，flag1初值为ture，该类作用为在点击运算符按钮时，将计算第一个数据保留在x字符串变量当中，然后将文本框内容重置为点击运算符数值，类结尾将flag1赋值为false，预防再次点击运算符按钮时改变了x值。
（附：此时文本框内容为运算符值，输入第二个计算数据时，点击数字按钮，则再次调用A类，此时满足A类中第一个if语句，文本框内容被重置为数字按钮值，接下来和获取第一个计算数据步骤一样，直到点击“=”号运算符为止！）

（3）类Result设计：（计算并输出结果）
class Result implements ActionListener //计算并显示结果
{
public void actionPerformed(ActionEvent e)
{
double num1;
num1=Double.parseDouble(x);
y=Jtext.getText();
double num2;
num2=Double.parseDouble(y);
double result=0;
if(num2!=0)
{
if(cal.equals("+"))
result=num1+num2;
if(cal.equals("-"))
result=num1-num2;
if(cal.equals("*"))
result=num1*num2;
String s1=Double.toString(result);
Jtext.setText(s1);
}
if(cal.equals("/"))
{
if(num2==0)
Jtext.setText("除数不能为0");
else
{
result=num1/num2;
String s1=Double.toString(result);
Jtext.setText(s1);
}
}
flag1=true;
flag2=true;
}
}

功效解释：首先定义两个Double型num1，num2，将之前保留第一个计算数据x强制转换为Double型后赋值给num1，接着用字符串变量y来获取目前文本框内容，即第二个计算数据值，一样再将其强制转换Double型后赋值给num2，然后进行运算符判定，对cal值进行比较，然后进行对应计算，将计算结果转换成字符串后将其输出到文本框中，在类最终将flag1、flag2赋值为true，作用是将计算结果看成第二次计算数据进行再运算，立即结果重新赋值给x作为第一个计算数据！
（附：在这类中还考虑了当除数为零情况。）

（4）类BackSpace设计：（功效类—退格）

class BackSpace implements ActionListener
{
public void actionPerformed(ActionEvent e)
{
String s = e.getActionCommand();
String s1 = Jtext.getText();
if(s.equals("退格"))
s1=new String (s1.substring(0,s1.length()-1));
Jtext.setText(s1);
}
}

功效解释：这是计算器附加功效实现，这里只介绍退格功效，像正负号、求倒数、清零等功效相同，所以就不再一一介绍。首先获取退格按钮命令值赋给s，然后获取目前文本框内容，即输入数据，将其赋给s1，接着进行判定，利用substring函数将s1字符串截取为从第一个字符至倒数第二个字符为止字符串并重新赋值给s1，再将其输出到文本框，实现退格功效。

4.3、 程序测试
1.简单运算：（以加法为例：123+456）

分析：计算结果为579.0，为双精度型，计算结果被设置在文本框最右端，该计算器一个特点是可直接在文本框中输入数据和进行更改。

2.倒数运算：（以123为例）

分析：输出结果图所表示，倒数功效实现，计算时，不仅是结果，输入数据一样能够先实现倒数功效后再进行对应计算，没有影响！

3.退格运算：（以123为例）

分析：输出结果图所表示，本计算器退格键有一个特点是，就算是是计算后得出结果也能实现退格，缺点是不能很好处理小数点问题，因为小数点也是字符串一部分。

4.正负号运算：（以123为例）

分析：输出结果图所表示，正负号添加能够很好实现，但能够进行部分改善，比如在计算过程当中直接点击负号运算符输入负数进行计算！

5.总体分析：
该计算器基础运算没有问题，清零、正负号、求倒数、退格功效全部能很好实现，总体能完成一个计算器基础功效，但仍有很多地方需要改善，比如小数点实现所存在部分问题，即使在基础运算过程当中不会造成太大影响，但这仍然不能认为是一个很好计算器，同时，在其次，该计算器还没能很好实现连续计算功效，必需每次按下等号按钮计算出结果后才能用产生结果接着进行下一次计算，改善方法是在运算符上同时注册Result类，让运算符同时拥有计算结果功效。

五、试验小结
此次课程设计到此算是告一段落了，经过这次学习，我学到了很多东西，在此基础上愈加巩固了自己对java认识和了解。
在做本项目是时候，会碰到很多小问题，比如说，在整个运算过程中要怎样确保输入计算数据哪个是第一个计算数据，哪个是第二个计算数据，同时也要区分运算符，因为该计算器程序应用全部是利用字符串来完成计算，而且不能反复输出运算符，更不能将运算符错误存放在了第一个计算数据数值中，也得考虑到万一不小心反复点击了运算符按钮会不会造成第一个计算数据重新赋值等等问题，最终想到利用布尔类型来很好控制运算符应用！
此次课程设计让我更了解熟悉了Java中图形用户界面和它编程方法。在完成课题过程中也不停充实了自己，学习到了很多以前没有学习到知识，收获很大。最大收获就是对大学学习总结和培养了处理困难信心和能力，使我对所学知识能够融会贯通，又不停丰富了新知识。Java计算器设计使得我们对所学专业课有了更为深刻认识，使得悉识得到了巩固和提升。
在接下来时间里，我认为我要愈加努力往深一层次方面看齐，了解更多相关java知识，对java有更深一步了解，我会一步一步走下去！
六、附录 (程序代码)
import java.awt.*;
import javax.swing.*;
import java.awt.event.*;

public class TheCalculator extends WindowAdapter
//程序框架继承自WindowAdapter类
{
private JTextField Jtext=new JTextField("0.");
private JFrame f=new JFrame("计算器-赵磊");
private String x="";
private String y="";
private String cal="";
private boolean flag1=true;
private boolean flag2=false;

public void init() //初始化
{
String[] buttonValue = new String[]{"1","2","3","+","C","4","5","6","-","退格","7","8","9","*","1/x","0","+/-",".","/","="};
Container contain = f.getContentPane();
JPanel Jpan = new JPanel();
JButton[] Jb=new JButton[20];
contain.setLayout(new BorderLayout()); //采取4行5列网格布局
Jpan.setLayout(new GridLayout(4,5));
Jtext.setHorizontalAlignment(JTextField.RIGHT);
contain.add(Jtext,"North");
contain.add(Jpan);
A num=new A(); //数据
Result re=new Result(); //结果
Opertion op=new Opertion(); //运算符
Clear cl=new Clear(); //清零
BackSpace back=new BackSpace(); //退格
CountDown count_d=new CountDown(); //倒数
Strains stra=new Strains(); //相反数
for(int i = 0 ; i <Jb.length ; i++) //利用For循环添加按钮
{
Jb[i] = new JButton (buttonValue[i]);
Jpan.add(Jb[i]);
if(i==3 || i==8 || i==13 || i==18)
Jb[i].addActionListener(op);
if(i==0 || i==1 || i==2 || i==5 || i==6 || i==7|| i==10 || i==11 || i==12 || i==15 || i==17)
Jb[i].addActionListener(num);
if((i==3||i==4||i==8||i==9)||((i>12)&&(i<=19))&&i!=15)
Jb[i].setForeground(new Color(255, 0, 0));
else
Jb[i].setForeground(new Color(0, 0, 255)); //控制按钮字体颜色
}
Jb[4].addActionListener(cl);
Jb[9].addActionListener(back);
Jb[14].addActionListener(count_d);
Jb[16].addActionListener(stra);
Jb[19].addActionListener(re);
f.setSize(320,240);
f.setVisible(true);
f.addWindowListener( //采取匿名类实现窗口正常关闭
new WindowAdapter()
{
public void windowClosing(WindowEvent e)
{
System.exit(0);
}
});
}
class A implements ActionListener //输入数据
{
public void actionPerformed(ActionEvent e)
{
String a = Jtext.getText();
String s = e.getActionCommand();
if(a.equals("0.")||a.equals("+")||a.equals("-")||a.equals("*")||a.equals("/"))
Jtext.setText(s);
else
{
if(flag2)
{
Jtext.setText(s);
flag2=false;
}
else
Jtext.setText(a+s);
}
}
}
class Opertion implements ActionListener
{
public void actionPerformed(ActionEvent e)
{
cal=e.getActionCommand();
if(flag1==true)
x=Jtext.getText();
Jtext.setText(cal);
flag1=false;
}
}
class Clear implements ActionListener //清零功效
{
public void actionPerformed(ActionEvent e)
{
Jtext.setText("0.");
}
}
class CountDown implements ActionListener //求倒数类
{
public void actionPerformed(ActionEvent e)
{
String s = e.getActionCommand();
String s1 = Jtext.getText();
if(s.equals("1/x"))
s1 = new String (""+1/Double.parseDouble(s1));
Jtext.setText(s1);
}
}
class Strains implements ActionListener //求相反数类
{
public void actionPerformed(ActionEvent e)
{
String s = e.getActionCommand();
String s1 = Jtext.getText();
if(s.equals("+/-"))
s1=new String (""+(0-Double.parseDouble(s1)));
Jtext.setText(s1);
}
}
class BackSpace implements ActionListener //退格功效
{
public void actionPerformed(ActionEvent e)
{
String s = e.getActionCommand();
String s1 = Jtext.getText();
if(s.equals("退格"))
s1=new String (s1.substring(0,s1.length()-1));
Jtext.setText(s1);
}
}
class Result implements ActionListener //计算并显示结果
{
public void actionPerformed(ActionEvent e)
{
double num1;
num1=Double.parseDouble(x);
y=Jtext.getText();
double num2;
num2=Double.parseDouble(y);
double result=0;
if(num2!=0)
{
if(cal.equals("+"))
result=num1+num2;
if(cal.equals("-"))
result=num1-num2;
if(cal.equals("*"))
result=num1*num2;
String s1=Double.toString(result);
Jtext.setText(s1);
}
if(cal.equals("/"))
{
if(num2==0)
Jtext.setText("除数不能为0");
else
{
result=num1/num2;
String s1=Double.toString(result);
Jtext.setText(s1);
}
}
flag1=true;
flag2=true;
}
}
public static void main(String[] args) //main方法
{
TheCalculator count=new TheCalculator();
count.init();
}
}