JAVA保存计算过程的计算器课程设计报告.doc

JAVA保存计算过程的计算器课程设计报告

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2020年4月19日
文档仅供参考
保存计算过程的java计算器
目 录
1 概 述 1
1.1 课程设计目的 1
1.2 课程设计内容 1
2 系统需求分析 1
2.1 系统目标 1
2.2 主体功能 1
2.3 开发环境 1
3 系统概要设计 1
3.1 系统的功能模块划分 1
3.2 系统流程图 2
4系统详细设计 2
5 测试 6
5.1 测试方案 6
5.2 测试结果 6
6 小结 6
参考文献 8
附 录 9
附录1 源程序清单 9

1 概 述
1.1 课程设计目的
1.掌握JAVA语言编程的基础知识并能熟练运用。
2.熟悉类声明与对象的使用。
3.理解委托时间处理模型。
4.了解JAVA语言的图形用户界面JAVAS WING的设计知识。
5.运用JAVA SWING编写简单计算器程序，并实现其功能 。
1.2 课程设计内容

设计GUI界面的计算机程序，用户能够经过鼠标依次输入参加计算的数值，进行加，减，乘，除，等混合运算。
2 系统需求分析
2.1 系统目标
一个简单的计算器程序。用户能够利用鼠标点击数值或操作符按键完成计算的输入，计算的结果将被显示在窗口上部的文本框中。
2.2 主体功能
1. 按下数字键在文本框上会显示数字，这是计算器最基本的功能
2. 在任何时候按下“+-”键，计算器文本框上的数字置反
3. 上面一个文本框显示计算过程，下面一个文本框显示输入的数字
4. 当按下的运算符号时前面已经按下过运算符号时，下面一个文本框显示上一个运算符号以及两个数之间的运算结果。
5. 按下清除“C”键，数据被全部清除。
2.3 开发环境
JDK
3 系统概要设计
3.1 系统的功能模块划分
1．主界面模块
2．事件相应模块
3.2 系统流程图

4系统详细设计
1．主界面模块详细设计
顶层容器：ComputerPad类实现主窗口,顶层容器中包含了1个panel容器，1个resultshow文本框，1个process文本框。
各组件作用：其中panel容器用于放数字按钮，小数点，运算符按钮，清零按钮，正负转换按钮以及退格按钮。两个文本框一个用于显示输入数据和计算结果，另一个用于显示计算过程。
布局方式：顶层容器用BroadLayOut布局，process和resultshow文本框以及panel容器分别放在定岑容器的noth，center以及south面，panel容器 用GridLayOut布局
部分代码如下
数字按钮类：实现数字按钮的定义
public class NumberButton extends Button{}
运算符按钮类：实现运算符号的定义
public class OperationButton extends Button{}
主窗口类实现监视器的注册，窗口布局，组件颜色大小等的设置
public class ComputerPad extends Frame implements ActionListener
{
NumberButton numberButton[];
OperationButton oprationButton[];
Button 小数点按钮,正负号按钮,退格按钮,
求倒数按钮,等号按钮,清零按钮;
Panel panel;
JTextField resultShow;
JTextField process;
String 运算符号[]={"+","-","*","/"};
LinkedList 链表;
boolean 是否按下等号=false;
public ComputerPad()
{
super("计算器");
链表=new LinkedList();
//进行组件的声明，初始化设置，注册监视器
numberButton=new NumberButton[10];
for(int i=0;i<=9;i++)
{
numberButton[i]=new NumberButton(i);
numberButton[i].addActionListener(this);
}
oprationButton=new OperationButton[4];
for(int i=0;i<4;i++)
{
oprationButton[i]=new OperationButton(运算符号[i]);
oprationButton[i].addActionListener(this);
}
小数点按钮=new Button(".");
正负号按钮 =new Button("+/-");
等号按钮=new Button("=");
求倒数按钮=new Button("1/x");
退格按钮=new Button("退格");
清零按钮=new Button("C");
清零按钮.setForeground(Color.red);
退格按钮.setForeground(Color.red);
等号按钮.setForeground(Color.red);
求倒数按钮.setForeground(Color.blue);
正负号按钮.setForeground(Color.blue);
小数点按钮.setForeground(Color.blue);
退格按钮.addActionListener(this);
清零按钮.addActionListener(this);
等号按钮.addActionListener(this);
小数点按钮.addActionListener(this);
正负号按钮.addActionListener(this);
求倒数按钮.addActionListener(this);
//对显示过程的文本框进行设置
process=new JTextField(10);
process.setHorizontalAlignment(JTextField.LEFT);
process.setForeground(Color.blue);
process.setFont(new Font("TimesRoman",Font.PLAIN,14));
process.setBorder(new SoftBevelBorder(BevelBorder.LOWERED));
process.setBackground(Color.white);
process.setEditable(false);
//对显示输入值以及运算结果的文本框进行设置
resultShow=new JTextField(10);
resultShow.setHorizontalAlignment(JTextField.RIGHT);
resultShow.setForeground(Color.blue);
resultShow.setFont(new Font("TimesRoman",Font.PLAIN,14));
resultShow.setBorder(new SoftBevelBorder(BevelBorder.LOWERED));
resultShow.setBackground(Color.white);
resultShow.setEditable(false);
//进行主窗口布局
panel=new Panel();
panel.setLayout(new GridLayout(5,4));
Panel.add(清零按钮);
Panel.add(退格按钮);
panel.add(numberButton[1]);
panel.add(numberButton[2]);
panel.add(numberButton[3]);
Panel.add(numberButton[4]);
panel.add(numberButton[5]);
panel.add(numberButton[6]);
Panel.add(numberButton[7]);
panel.add(numberButton[8]);
panel.add(numberButton[9]);
Panel.add(numberButton[0]);
Panel.add(oprationButton[0]);
panel.add(oprationButton[1]);
panel.add(oprationButton[2]);
panel.add(oprationButton[3]);
panel.add(求倒数按钮);
panel.add(正负号按钮);
panel.add(小数点按钮);
Panel.add(等号按钮);
add(panel,BorderLayout.SOUTH);
add(resultShow,BorderLayout.CENTER);
add(process,BorderLayout.NORTH);
addWindowListener(new WindowAdapter()
{ public void windowClosing(WindowEvent e)
{
System.exit(0);
}
});
setVisible(true);
setBounds(100,50,170,190);
setResizable(false);
validate();
}

2．事件响应模块详细设计
模块功能：事件响应模块用于实现数据输入，保存，运算以及显示。
具体实现：将主窗口作为窗口中所有组件的监视器 ，链表用来存储输入的数字以及操作符以便运算时提取出来，监视器用if，else if语句 分数字按钮，小数点，运算符按钮，清零按钮，正负转换按钮以及退格按钮6种情况进行相应处理，其中除了清零按钮每种情况又分成链表长度为1，2，3作相应的处理。
事件响应模块的框架代码如下
public void actionPerformed(ActionEvent e){
按下数字按钮时的事件处理
if(e.getSource() instanceof NumberButton)
{
NumberButton b=(NumberButton)e.getSource();
if(链表.size()==0) {}
else if(链表.size()==1&&是否按下等号==false){}
else if(链表.size()==1&&是否按下等号==true) {}
else if(链表.size()==2) {}
else if(链表.size()==3) {}
}
//按下运算符号时的事件处理
else if(e.getSource() instanceof OperationButton)
{
OperationButton b=(OperationButton)e.getSource();
if(链表.size()==1) {}
else if(链表.size()==2) {}
else if(链表.size()==3) {}
}
//按下等号后的事件处理
else if(e.getSource()==等号按钮)
{
是否按下等号=true;
if(链表.size()==1||链表.size()==2) {}
else if(链表.size()==3) {}
}
//按下小数点后的事件处理
else if(e.getSource()==小数点按钮)
{
if(链表.size()==0) {}
else if(链表.size()==1) {}
else if(链表.size()==3) {}
}
//按下退格键后的事件处理
else if(e.getSource()==退格按钮)
{
if(链表.size()==1) {}
else if(链表.size()==3) {}
}
//按下正负号后的事件处理
else if(e.getSource()==正负号按钮)
{if(链表.size()==1) {}
else if(链表.size()==3) {}
}
//按下求倒数按钮后的事件处理
else if(e.getSource()==求倒数按钮)
{
if(链表.size()==1||链表.size()==2) {}
else if(链表.size()==3) {}
}
//按下清零按钮后的事件处理
else if(e.getSource()==清零按钮) {}
}
}
5 测试
5.1 测试方案
进行各种情况的输入检测进行加，减，乘，除运算，数字很大，小数，整数以及先按下“=”等非法输入情况。
5.2 测试结果

程序正常的响应按钮事件，能显示计算过程，当运算结果很大时用科学记数法显示运算结果
6 小结
在做本项目是时候，会遇到很多问题，最大的问题的如何保存已经输入的数字或者符号进行运算，如何显示运算过程，经过多次研究和查询发现运能够运用链表进行存储和提取数据，用栈也是能够的。
此次课程设计让我更了解熟悉了Java中的图形用户界面和它的编程方式。在完成课题的过程中也不断充实了自己，学习到了很多以前没有学习到的知识，收获很大。最大的收获是在弯完成过程中培养的解决问题的能力，在做项目时必然会遇到困难，会有不会的东西，重要的不是现在会不会，而是遇到问题知道如何找到解决的途径。还使我对所学知识能够融会贯通，又不断丰富了新知识。Java计算器设计使得我们对所学的专业课有了更为深刻的认识，使得知识得到了巩固和提高。

参考文献
[1]耿祥义,张跃平.  Java2实用教程(第三版)[M] . 北京：清华大学出版社， [2]耿祥义.  Java课程设计(第三版)[M] . 北京：清华大学出版社，
[3]张跃平.Java2实用教程实验指导与习题解答（第三版）[M]. 北京：清华大学出版社，

附 录
附录1 源程序清单
NumberButton.java
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import javax.swing.*;
public class NumberButton extends Button
{
int number;
public NumberButton(int number)
{
super(""+number);
this.number=number;
setForeground(Color.blue);
}
public int getNumber()
{
return number;
}
}
OperateButton.java
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import javax.swing.*;
public class OperationButton extends Button
{
String 运算符号;
public OperationButton(String s)
{
super(s);
运算符号=s;
setForeground(Color.red);
}
public String get运算符号()
{
return 运算符号;
}
}

ComputerPad.java
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import javax.swing.*;
import javax.swing.border.*;
import java.util.LinkedList;
import java.text.NumberFormat;
public class ComputerPad extends Frame implements ActionListener
{
NumberButton numberButton[];
OperationButton oprationButton[];
Button 小数点按钮,正负号按钮,退格按钮,
求倒数按钮,等号按钮,清零按钮;
Panel panel;
JTextField resultShow;
JTextField process;
String 运算符号[]={"+","-","*","/"};
LinkedList 链表;
boolean 是否按下等号=false;

public ComputerPad()
{
super("计算器");
链表=new LinkedList();
numberButton=new NumberButton[10];
for(int i=0;i<=9;i++)
{
numberButton[i]=new NumberButton(i);
numberButton[i].addActionListener(this);
}
oprationButton=new OperationButton[4];
for(int i=0;i<4;i++)
{
oprationButton[i]=new OperationButton(运算符号[i]);
oprationButton[i].addActionListener(this);
}
小数点按钮=new Button(".");
正负号按钮 =new Button("+/-");
等号按钮=new Button("=");
求倒数按钮=new Button("1/x");
退格按钮=new Button("退格");
清零按钮=new Button("C");
清零按钮.setForeground(Color.red);
退格按钮.setForeground(Color.red);
等号按钮.setForeground(Color.red);
求倒数按钮.setForeground(Color.blue);
正负号按钮.setForeground(Color.blue);
小数点按钮.setForeground(Color.blue);
退格按钮.addActionListener(this);
清零按钮.addActionListener(this);
等号按钮.addActionListener(this);
小数点按钮.addActionListener(this);
正负号按钮.addActionListener(this);
求倒数按钮.addActionListener(this);
process=new JTextField(10);
process.setHorizontalAlignment(JTextField.LEFT);
process.setForeground(Color.blue);
process.setFont(new Font("TimesRoman",Font.PLAIN,14));
process.setBorder(new SoftBevelBorder(BevelBorder.LOWERED));
process.setBackground(Color.white);
process.setEditable(false);

resultShow=new JTextField(10);
resultShow.setHorizontalAlignment(JTextField.RIGHT);
resultShow.setForeground(Color.blue);
resultShow.setFont(new Font("TimesRoman",Font.PLAIN,14));
resultShow.setBorder(new SoftBevelBorder(BevelBorder.LOWERED));
resultShow.setBackground(Color.white);
resultShow.setEditable(false);
panel=new Panel();
panel.setLayout(new GridLayout(5,4));
Panel.add(清零按钮);
Panel.add(退格按钮);
panel.add(numberButton[1]);
panel.add(numberButton[2]);
panel.add(numberButton[3]);
Panel.add(numberButton[4]);
panel.add(numberButton[5]);
panel.add(numberButton[6]);
Panel.add(numberButton[7]);
panel.add(numberButton[8]);
panel.add(numberButton[9]);
Panel.add(numberButton[0]);
Panel.add(oprationButton[0]);
panel.add(oprationButton[1]);
panel.add(oprationButton[2]);
panel.add(oprationButton[3]);
panel.add(求倒数按钮);
panel.add(正负号按钮);
panel.add(小数点按钮);
Panel.add(等号按钮);
add(panel,BorderLayout.SOUTH);
add(resultShow,BorderLayout.CENTER);
add(process,BorderLayout.NORTH);
addWindowListener(new WindowAdapter()
{ public void windowClosing(WindowEvent e)
{
System.exit(0);
}
});
setVisible(true);
setBounds(100,50,170,190);
setResizable(false);
validate();
}
public void actionPerformed(ActionEvent e)
{

if(e.getSource() instanceof NumberButton)
{
NumberButton b=(NumberButton)e.getSource();
if(链表.size()==0)
{
int number=b.getNumber();
链表.add(""+number);
resultShow.setText(""+number);
process.setText(""+number);
是否按下等号=false;
}

else if(链表.size()==1&&是否按下等号==false)
{
int number=b.getNumber();
String num=(String)链表.getFirst();
String s=num.concat(""+number);
链表.set(0,s);
resultShow.setText(s);
process.setText(s);

}
else if(链表.size()==1&&是否按下等号==true)
{
int number=b.getNumber();
链表.removeFirst();
链表.add(""+number);
是否按下等号=false;
resultShow.setText(""+number);
process.setText(""+number);
}
else if(链表.size()==2)
{
int number=b.getNumber();
链表.add(""+number);
resultShow.setText(""+number);
process.setText(""+((String)链表.get(0))+((String)链表.get(1))+number);

}
else if(链表.size()==3)
{
int number=b.getNumber();
String num=(String)链表.getLast();
String s=num.concat(""+number);
process.setText(""+((String)链表.get(0))+((String)链表.get(1))+((String)链表.get(2))+number);
链表.set(2,s);
resultShow.setText(s);

}
}
else if(e.getSource() instanceof OperationButton)
{
OperationButton b=(OperationButton)e.getSource();
if(链表.size()==1)
{
String fuhao=b.get运算符号();
process.setText(""+((String)链表.get(0))+fuhao);
链表.add(fuhao);

}
else if(链表.size()==2)
{
String fuhao=b.get运算符号();
链表.set(1,fuhao);
process.setText(""+((String)链表.get(0))+((String)链表.get(1)));
}
else if(链表.size()==3)
{
String fuhao=b.get运算符号();
String number1=(String)链表.getFirst();
String number2=(String)链表.getLast();
String 运算符号=(String)链表.get(1);
process.setText(""+((String)链表.get(0))+((String)链表.get(1))+((String)链表.get(2))+运算符号);
try
{
double n1=Double.parseDouble(number1);
double n2=Double.parseDouble(number2);
double n=0;
if(运算符号.equals("+"))
{
n=n1+n2;
}
else if(运算符号.equals("-"))
{
n=n1-n2;
}
else if(运算符号.equals("*"))
{
n=n1*n2;
}
else if(运算符号.equals("/"))
{
n=n1/n2;
}
链表.clear();
链表.add(""+n);
链表.add(fuhao);