计算器设计的java专业课程设计方案报告.doc

华东交通大学课程设计课程设计题目：计算器设计 课 程： Java程序设计 题 目： 计算器设计 年 级： 级 专 业： 信息一班 学 号： 姓 名： 组 员： 指导老师： 课程设计(论文)任务书 基础 学院信息和计算科学 专业1班 一、课程设计(论文)题目计算器设计 二、课程设计(论文)工作自 年 6 月23日起至 年6月 27日止。三、课程设计(论文) 地点: 计算机中心 四、课程设计(论文)内容要求：1本课程设计目标（1）使学生掌握系统各功效模块基础工作原理； （2）掌握Java基础编程原理和基础编程方法； （3）使学生学会系统调试；（4）培养学生分析、处理问题能力；（5）提升学生软件文档写作能力和团体合作精神。 2课程设计任务及要求1）基础要求：（1）分析系统各功效模块工作原理；（2）提出系统设计方案； （3）对所进行编程、调试、修改。 2）创新要求： 在基础要求达成后，可进行创新设计，如：用虚函数，文件流，重载流插入运算符等。 3）课程设计论文编写要求（1）要根据书稿规格打印誊写设计论文；（2）论文包含目录、摘要、正文、总结等；（3）毕业论文装订按学校统一要求完成。4）答辩和评分标准： （1）达成课程设计目标和要求，程序可读性很好，并调试正确，60分；（2）能正确回复老师所提问题，可增加10分；（3）课程设计汇报书写规范整齐，可增加10分；（4）心得体会认真总结，可增加10分；（5）程序有创新性，可增加10分；成绩评定实施优异、良好、中等、及格和不及格五个等级。不及格者需重做。5）参考文件：（1）丁振凡.J ava语言程序设计 清华大学出版社 （2）丁振凡.J ava语言程序设计试验指导和习题解析清华大学出版社（3）http:/ /6）课程设计进度安排内容 天数 地点总体需求和分析构思及搜集资料 1 图书馆各模块编程实现，调试和修改 3 机房撰写论文和答辩 1 图书馆，机房学生署名： 年6 月18 日课程设计(论文)评审意见（1）态度评价（20分）：优（）、良（）、中（）、通常（）、差（）； （2）任务难度（20分）：优（）、良（）、中（）、通常（）、差（）； （3）设计分析（20分）：优（）、良（）、中（）、通常（）、差（）；（4）创新性评价（20分）：优（）、良（）、中（）、通常（）、差（）；（5）回复问题（20分）：优（）、良（）、中（）、通常（）、差（）；（6）论文格式规范性及考勤是否降等级：是（）、否（ ） 评阅人署名： 职称： 教授 年6 月25日目录第1章 系统概要- 1 -1.1系统介绍- 1 -1.2 基础功效要求- 1 -第2章 设计思绪和算法- 2 -2.1 应用基础工作步骤- 2 -2.2 类设计- 3 -2.3 应用界面设计- 3 -2.4 事件处理原理、具体设计- 3 -2.5 算法考虑- 4 -第3章 源程序代码- 5 -第4章 运行结果及分析- 15 -第5章 心得体会- 17 -5.1系统需要完善地方- 17 -5.2课程设计感想- 17 -参考文件- 17 -第1章 系统概要1.1系统介绍 编写一个简易计算器，实现Windows计算器关键功效。此次课程设计就是利用java语言来编写简单计算器应用程序，模拟Windows计算器功效，能进行加、减、乘、除四则算术运算和求倒数、求平方根等简单函数运算，且有小数点、清零和存放等功效。1.2基础功效要求经过计算器设计，掌握Java编程基础知识点。（1）掌握基于AWT图形用户界面设计，如常见布局设计，容器中面板、按钮、文本框等组件添加和布局。（2）掌握图形界面事件处理方法，注册动作事件监听者。（3）掌握各类功效实现思绪，及程序表示。熟悉实例变量、类变量和局部变量差异。（4）掌握方法封装和调用。尽可能将反复用到一段功效设计为方法。（5）掌握if和switch等语句使用。（6）掌握怎样给按钮设置颜色及给页面背景设计颜色。（7）掌握java中“对象”和“类”知识，类设计及组员控制访问第2章 设计思绪和算法2.1 应用基础工作步骤1. 打开命令提醒符和记事本；2. 输入源程序代码；3. 保留并运行源程序；4. 运行，检验是否有误；5. 修改错误并再次运行；6. 测试计算器工作情况。2.2 类设计此次计算器设计，关键用到是GUI编程相关方法。所以我们所用到类和方法关键有：主类：Calculation类继承父类为WindowAdapter类，实现了ActionListener接口，定义了一个窗体f和多个面板，按钮和文本框。(1)方法名：display方法作用：构建计算器主界面在方法display中，定义了窗体标题，设置了窗体大小并经过setVisible（true）方法使窗体可见，setBackground()方法设置背景颜色，setResizable(false)方法使窗体大小不可变。用setLayout()方法给容器指定按BorderLayout布局排列部件： 经过容器add()方法将面板放置在North区域：f.add(p5,BorderLayout.NORTH)，经过add方法用来向面板中加入部件。添加GUI部件并给各个部件各自不一样标识，创建中间面板时，如面板p1,p1=new Panel(new GridLayout(1,3,5,5)，设置为GridLayout布局，再用add方法把按钮全部加进去，按(1,3,5,5)方法排列经过按钮对象addActionListener方法为其注册事件监听处理者。 (2)方法名：actionPerformed方法作用：设置各个GUI部件事件处理在 actionPerformed方法中，分别设置了不一样按钮操作事件，当不一样按钮单击发生动作时自动调用实施对应动作，从而实现计算器多个运算功效。经过e.getActionCommand()取得按钮事件对象命令名，再在if语句中依据操作命令符按情况分别处理事件，进行对应运算。经过setText()方法将结果转化为数字串写入文本输入框中。事件监听器中事件处理方法void actionPerformed(ActionEvent e)完成关键按钮事件处理。事件处理分以下多个情况：数字按钮事件（“0”，“1”，“2”，“3”“8”，“9”），小数点按钮事件（“.”），运算符按钮处理事件（“+”，“-”，“*”，“/”)，正负号按钮事件（“+/-”），退格按钮事件（“Backspace”），清除按钮事件（“C”），等号按钮事件（“=”），存放按钮事件（“MS”,“MC”，“MR” ,“M+”）等。(3)方法名：main方法在该方法中，经过new运算符创建一个类Calculation对象Cal，经过调用display()方法。(4)方法名：windowClosing方法在该方法中，在处理窗体“关闭”事件监听者采取继承WindowsAdapter方法。2.3 应用界面设计参考了windows计算器布局，我们把总体界面采取BorderLayout布局，文本框所在面板p5在最上方（North区域），存放按钮及显示M状态文本框所在面板p3在最左边（West区域），而Backspace，CE，C所在面板p1和数字按钮、运算符按钮等所在面板p2放置在面板p4中，面板p4统一分布在中央（Center区域），同时面板中又按GridLayout布局分布多行多列。具体以下图所表示。2.4 事件处理原理、具体设计首先，对计算器整体布局构思清楚，将整个计算器分成多行多列组成单元，使得整个计算器布局愈加合理、有序。采取网格块布局，整体分为6行，第一行为输入及显示框，第二行为退格键和清零键，下面几行分别为数字按钮和运算符按钮，和MC,MR,MS,M+等存放按钮。第二，设计依次添加GUI部件。第三，为各个部件注册监听者，考虑到数字键，运算符，等于，小数点，求平方根等不一样和程序调理清楚，我们分别为其设置了不一样监听者。第四，设置对应各类算法。第五，设置主程序和退出方法。在编写完源程序代码后，进行运行，发觉错误并更正。最终，测试制作计算器运行情况即计算能力。动作事件各方关系，结合代码大致以下图所表示：2.5 算法考虑在 actionPerformed方法中，分别设置了不一样按钮操作事件，当不一样按钮单击发生动作时自动调用实施对应动作，从而实现计算器多个运算功效。数字按钮和其它按钮作为事件源全部注册了监听者，且监听者符合ActionListener接口要求。数据和运算符键入经过点击按钮来触发事件，在按下“=”按钮时经过调用之前按下对应运算符所表示运算函数进行运算，将所结果保留在dResult中，并显示在文本框内。求平方根、求倒数等运算时，调用了Math类方法进行运算。当输入小数时，将小数点拼接到数字串中。按下清除按钮时，变量初始化。第3章 源程序代码/用JAVA编写简易计算器程序（模拟Windows计算器）import java.awt.*;import java.awt.event.*;public class Calculation extends WindowAdapter implements ActionListener double dResult=0; double dNowInput=0; double dMemory; /记载内存中存放数据 int n=0; /记载小数位数 int nOperation=1; / 统计运算符类型 int nBitsNum=0; /统计总共输入位数 boolean alreadyHaveDot=false; /是否已经有小数点 boolean keyAvailable=true; boolean alreadyClickedEqueal=false; /是否已经按下过=按钮 boolean isTempNowInput=false; /是否在计算出结果后直接按运算符将结果赋给了目前输入值 Frame f; Panel p1,p2,p3,p4,p5,p6; TextField tf1,tf2; Button b1,b2,b3,b4,b5,b6,b7,b8,b9,b0; Button bDiv,bSqrt,bMulti,bMinus,bPercent,bPlus,bReciprocal,bEqual,bDot,bNegative; Button bBackspace,bCE,bC,bMR,bMS,bMC,bM; public void display() f=new Frame(计算器); f.setSize(280,213); f.setLocation(200,200); f.setBackground(Color.LIGHT_GRAY); f.setResizable(false); f.setLayout(new BorderLayout(3,3); /采取方位布局排列部件 p1=new Panel(new GridLayout(1,3,5,5); /用于存放Backspace,CE,C三键 p2=new Panel(new GridLayout(4,5,5,5); /用于存放数字区及周围共20键 p3=new Panel(new GridLayout(5,1,5,5); /用于存放MC,MR,MS,M+键及显示M状态文本框 p4=new Panel(new FlowLayout(); /用于存放p1,p2 p5=new Panel(new FlowLayout(); p6=new Panel(new FlowLayout(); p4.add(p1); p4.add(p2); tf1=new TextField(35); /存放显示区 tf1.setText(0.); tf1.setEditable(false); /判定输入框是否可编辑，非编辑状态不能输入数据 p5.add(tf1); f.add(p5,BorderLayout.NORTH); f.add(p4,BorderLayout.CENTER); f.add(p3,BorderLayout.WEST); b1=new Button(1); /数字按钮 b2=new Button(2); b3=new Button(3); b4=new Button(4); b5=new Button(5); b6=new Button(6); b7=new Button(7); b8=new Button(8); b9=new Button(9); b0=new Button(0); b1.addActionListener(this); b2.addActionListener(this); b3.addActionListener(this); b4.addActionListener(this); b5.addActionListener(this); b6.addActionListener(this); b7.addActionListener(this); b8.addActionListener(this); b9.addActionListener(this); b0.addActionListener(this); bDiv=new Button(/); /运算符按钮 bSqrt=new Button(sqrt); bMulti=new Button(*); bMinus=new Button(-); bPercent=new Button(%); bPlus=new Button(+); bReciprocal=new Button(1/x); bEqual=new Button(=); bDot=new Button(.); bNegative=new Button(+/-); bDiv.addActionListener(this); bSqrt.addActionListener(this); bMulti.addActionListener(this); bMinus.addActionListener(this); bPercent.addActionListener(this); bPlus.addActionListener(this); bReciprocal.addActionListener(this); bEqual.addActionListener(this); bDot.addActionListener(this); bNegative.addActionListener(this); p2.add(b7); /将按钮依次添加到面板 p2.add(b8); p2.add(b9); p2.add(bDiv); p2.add(bSqrt); p2.add(b4); p2.add(b5); p2.add(b6); p2.add(bMulti); p2.add(bPercent); p2.add(b1); p2.add(b2); p2.add(b3); p2.add(bMinus); p2.add(bReciprocal); p2.add(b0); p2.add(bNegative); p2.add(bDot); p2.add(bPlus); p2.add(bEqual); bBackspace=new Button(Backspace); bCE=new Button(CE); bC=new Button(C); bBackspace.addActionListener(this); bCE.addActionListener(this); bC.addActionListener(this); p1.add(bBackspace); p1.add(bCE); p1.add(bC); tf2=new TextField(2); tf2.setEnabled(false); tf2.setBackground(Color.LIGHT_GRAY); bMC=new Button(MC); bMR=new Button(MR); bMS=new Button(MS); bM=new Button(M+); bMC.addActionListener(this); bMR.addActionListener(this); bMS.addActionListener(this); bM.addActionListener(this); p6.add(tf2); p3.add(p6); p3.add(bMC); p3.add(bMR); p3.add(bMS); p3.add(bM); f.setVisible(true); f.addWindowListener(this); public void actionPerformed(ActionEvent e) /key 0 to 9if(this.keyAvailable&e.getActionCommand().length()=1&e.getActionCommand().compareTo(0)=0 & e.getActionCommand().compareTo(9)=0) if(this.isTempNowInput) this.dNowInput=0; this.isTempNowInput=false; this.nBitsNum+; if(this.alreadyHaveDot=false) this.dNowInput=this.dNowInput*10+Double.parseDouble(e.getActionCommand(); else double temp=Double.parseDouble(e.getActionCommand(); for(int i=this.n;i=0) this.dResult=Math.sqrt(this.dResult); tf1.setText(Double.toString(this.dResult); else tf1.setText(函数输入无效); this.keyAvailable=false; else if(this.dNowInput=0) this.dNowInput=Math.sqrt(this.dNowInput); tf1.setText(Double.toString(this.dNowInput); else tf1.setText(函数输入无效); this.keyAvailable=false; / key 1/x if(this.keyAvailable & e.getActionCommand()=1/x) if(this.dNowInput=0) tf1.setText(除数不能为零); this.keyAvailable=false; else this.dNowInput=1/this.dNowInput; tf1.setText(Double.toString(this.dNowInput); / key = if(this.keyAvailable & e.getActionCommand()=) this.alreadyClickedEqueal=true; switch(this.nOperation) case 1: this.dResult+=this.dNowInput; break; case 2: this.dResult-=this.dNowInput; break; case 3: this.dResult*=this.dNowInput; break; case 4: if(this.dNowInput=0) tf1.setText(除数不能为零); this.keyAvailable=false; else this.dResult=this.dResult/this.dNowInput; if(this.keyAvailable)tf1.setText(Double.toString(this.dResult); / key MS if(this.keyAvailable & e.getActionCommand()=MS) this.dMemory=this.dNowInput; if(this.dMemory!=0) tf2.setText(M); / key MC if(this.keyAvailable & e.getActionCommand()=MC) this.dMemory=0; tf2.setText(); / key MR if(this.keyAvailable & e.getActionCommand()=MR) this.dNowInput=this.dMemory; tf1.setText(Double.toString(this.dNowInput); / key M+ if(this.keyAvailable & e.getActionCommand()=M+) this.dMemory+=this.dNowInput; if(this.dMemory!=0) tf2.setText(M); else tf2.setText(); / key % if(this.keyAvailable & e.getActionCommand()=%) this.dNowInput=(this.dResult*this.dNowInput)/100; tf1.setText(Double.toString(this.dNowInput); / key Backspace if(this.keyAvailable & e.getActionCommand()=Backspace) if(!this.alreadyClickedEqueal) if(this.dNowInput!=0) if(this.alreadyHaveDot) if(this.n=-1) this.alreadyHaveDot=false; this.n=0; else String str,str1; str=tf1.getText(); str1=str.substring(0,this.nBitsNum-1); this.nBitsNum-; this.n+; this.dNowInput=Double.parseDouble(str1); tf1.setText(Double.toString(this.dNowInput); else int temp; temp=(int)(this.dNowInput/10); this.dNowInput=(double)temp; tf1.setText(Double.toString(this.dNowInput); public static void main(String args) Calculation cal=new Calculation(); cal.display(); public void windowClosing(WindowEvent e) System.exit(0); 第4章 运行结果及分析图1所表示，以下就是我们设计出计算器运行界面截图，这一计算器采取是BorderLayout布局，能够实现十进制下正负数加法、减法、乘法、除法四则运算和求平方根、百分号、求倒数、清零、退格等简单操作。Backspace表示退格，CE表示将目前文本框内数据清空，C表示文本框内数据清除。对应按钮上名称代表了对应数字或运算，最终经过“=”按钮将运算结果显示在第一行文本框内，整体上说设计还成功。图4-1 计算器界面我们发觉了程序能够正确地进行运算，并显示出正确结果，同时发觉该计算器可进行通常语法分析，比如假如除数为零，计算结果显示“除数不能为零”。比如假如对超出八位数据进行操作，计算结果用科学表示法表示。比如假如对非负数进行求平方根，计算结果显示“函数输入无效”。 不过也发觉了计算器对于类似5+6*3运算不能判定运算次序。图4-2所表示，5+6*3计算器计算结果为33，而正确结果应为23。 图4-2 5+6*3运算结果第5章 心得体会5.1系统需要完善地方1.在第四章提到不能对类似5+6*3运算判定运算次序。2.程序比较长，还能够进行简化。3.对于运算方法等方面仍能够进行部分改善。4.这界面还可设有菜单操作（包含：“编辑”，“查看”，“帮助”三个菜单项）5.2 课程设计感想本计算器模拟Windows计算器界面和功效，因为时间仓促和能力有限等问题，只能实现以上功效。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