java课程设计科学计算器

1、目录1课设任务及要求 . .11.1课设任务： .11.2创新要求： .11.3设计要求 .12需求分析 . .22.1设计背景 .22.2开发的技术及功能 .23设计思路 . .34详细设计 . .44.1功能实现： .44.4程序设计过程 .65系统调试 . .65.1运行调试 .66参考文献 . .7附录 .81 课设任务及要求1.1 课设任务：、设计的计算器应用程序可以完成加法、减法、乘法、除法以及取余运算（可以进行浮点数和负数的运算）；、有求倒数、退格和清零功能。1.2 创新要求：能进行正切、余弦，以及求平方根、指数（包括对 e）、自然对数运算1.3 设计要求 设计的计算器应用程序可

2、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。 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。 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第 1页六个部分。2 需求分析2.1 设计背景设计这个计算器主要是参考Win dows 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及其他更复杂的类型，在设计过程中还参考了一些其他的优秀设计。但本计算

3、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 ）以及对 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开发的技术及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

4、、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、退格和清零功第 2页3 设计思路、本应用程序继承自框架类（JFram? ，容器 Con tai ner c 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JPa nel p加入到” Cente ”区域。包含各种按钮的面板JPanel p 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及控制按钮用一个for 循环添加到面板中同时注册按钮事件监听器。如：Butt on b=new Butt on （） ;b.addActionListener （事件监听器

5、 ）；、事件监听器中的事件处理方法 void actio nPerformed （Actio nEve nt evt ）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（”，”， ”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 ），以及求平方根（ sqrt ）、指数 （pow）、对 e 的指 数（ exp ）、对数运算（ log）。、在事件处理

6、，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doOperati on （）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。、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。、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

7、件处理实 现按钮计算功能。第 3页、利用文本框显示操作数和运算结果第 4页4 详细设计4.1 功能实现：加减乘除求余以及指数运算其他运算I、求平方根u、对数运算川、余弦运算W 、正切运算V 、e 的指数运算切、倒数运算主要方法说明public cos(doublex) / 求 x 的余弦函数public tan (doublex) / 求 x 的正切函数public sqrt(doublex) / 求 x 的平方根public log (doublex) / 求 x 的自然对数运算public exp (double x) / 求 e 的 x 次幕public pow (double a ,d

8、ouble b) / 求 a 的 b 次幕第 5页public daoshu (double x) /求 x 的倒数第 6页第 7页4.4 程序设计过程设计过程：(1) 确定计算器函数功能和界面布局；(2) 设置框架，注册监听事件，编写方法 ;(3) 调试运行；(4) 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。第 8页6 参考文献1 丁振凡 Java 语言使用教程 .北京邮件大学出版社， 2006.92丁振凡 Java 语言使用教

9、程实验指导 .北京邮件大学出版社，2006.93Bruce EckelJava 编程思想 .机械工业出版社 2007.64耿祥义JAVA2 实用教程 .清华大学出版社 2009.5第 9页附录程序代码如下：Appalication如下 :public class Calculator /动作监听接口JFrame frame; JTextFieldtextShow;JPanel panel, panel1 ,implements ActionListener/框架/文本行panel2 , panel3 ; /面板JButtonbuttonBk , buttonCe , buttonC ;JBut

10、ton button ;JButton Dot, AddAndSub Add, Sub Mui, Div, Mod Sqrt, Dao Equal, zhengxian , yuxian , jiecheng , duishu ;JMenuBar mainMenu 主菜单，子菜单 ，菜单项 JMenu editMenu, viewMenu;JMenultem copyitem , pasteltem , tltem , sltem ;DecimalFormat prec;/用于设置数据输出精度49，67boolean clickable ;/用于控制当前能否按键double vard, res

11、ult;/用来保存 double 型数据的中间值 (vard)第 10页和最后结果 (result)int key = -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String copy;/构造函数public Calculator 。clickable = true ;result = 0;frame = newJFrame ( ”计算器一应用非师范 ");prec=newDecimalFormat( "0.#" );/ 设置数据输出精度 ( 对于 double 型值 )textShow = ne

12、w JTextField(15);textShow .setText("");textShow .setHorizontalAlignment( textShow. RIGHT; textShow .setEditable( false );textShow .setBackground( new Color(255, 255, 255);panel = n ewJPa nel();frame .getC onten tPa ne().add( pan el);pan el1 = n ewJPa nel();pan el2 = n ewJPa nel();pan el .s

13、etLayout( new BorderLayout();/菜单设置mainMenu= new JMe nuBar();editMenu = new JMenu ( ”编辑 (E)");viewMenu= new JMenu ( ”查看 (V)");copyItem = new JMe nultem( ”复制 (C) Ctrl+C");copyItem .addActionListener(this );pasteItem = new JMe nultem( ”粘贴 (P) Ctrl+V");第 11页pasteItem .addActionListen

14、er(this );第 12页editMenu .add( copyitem ); editMenu .add( pasteitem );titem = n ewJMe nultem( ” 精简型科学计算器 ");titem .addActionListener( slthis );tem = n ewJMe"开发团队 ");nultem( sltem .addActionLithis );stener(viewMenuadd( tItem ); viewMenuadd( sItem);mainMenuadd( editMenu); mainMenuadd( vi

15、ewMen?;pan el .add( mai nMenu BorderLayout. NORTHpan el .add( textShow , BorderLayout. CENTE)Rpan el .add( pan el1 , BorderLayout. SOUTHpanel1 .setLayout( new BorderLayout。) ；butt on Bk = new JButt"Backspace"); newColor(255, 0, 0);"CE");new Color(255, 0,on( buttonBk .setForegroun

16、d( 0);butt onCe = new JButt on( buttonCe .setForeground(butto nC = new JButto"C");n( buttonC .setForegrounnew Color(255, 0, 0);d(this );buttonBk .addActionListener(buttonCe .addActionListener(this );buttonC .addActionListener(this );panel1 .add( panel2 , BorderLayout. NORTHpanel2 .setLayou

17、t( new FlowLayout(FlowLayout. RIGHT)；第 13页panel2 .add( buttonBk ); pan el2 .add( butt on Ce);panel2 .add( buttonC );pan el3 = n ewJPa nel();pan ell .add( pan el3 , BorderLayout. CENTER butt on = n ewJButt on 14;for ( int i = 0; i <butt on . le ngth ; i+)butt on i = new JButt on (I nteger. toStri

18、ng (i);button i.setForeground( new Color(22, 22, 255);Dot = newJButton(".");Dot.setForeground( new Color(0, 0, 255);AddAndSub= new JButton( "+/-");AddAndSutsetForeground( new Color(0, 0, 255);Add = newJButton( "+");AddsetForeground( new Color(0, 0, 255);Sub = newJButt o

19、n(Suh setForegro und(new Color(0, 0, 255);Mul = newJButt"*") ;new Color(0, 0,on( Mul.setForegro255);und(Div = newJButton( "/");Div .setForeground( new Color(0, 0, 255);Mod= newJButt"%");on( ModsetForegronew Color(0, 0,und(255);第 14页Sqrt = newJButton( "sqrt");S

20、qrt .setForeground( new Color? 0, 255);Dao= newJButton( "1/x");DaosetForeground( new Color(0, 0, 255);Equal = newJButton("=");Equal.setForeground( new Color(0, 0, 255);jiecheng = new JButton( "n!");jiecheng .setForeground( new Color(0, 0, 255);zhengxian = new JButton( &

21、quot;sin");zhengxian .setForeground( new Color(0, 0, 255);yuxian = newJButton( "cos");yuxian .setForeground( new Color(0, 0, 255);duishu = n ewJButt"log");on( duishu .setForegrounew Color(0, 0,nd(255);/将所有行为与监听绑定panel3 .setLayout( new GridLayout(4, 6,6,6);/pan el3 .add( butt

22、 on 7);butt on 7.addActi on Liste ner(this );pan el3 .add( butt on 8);butt on 8.addActi on Liste ner(this );pan el3 .add( butt on 9);butt on 9.addActi on Liste ner(this );panel3 .add( Div);Div .addActionListener(this );第 15页panel3 .add( Sqrt);Sqrt .addActionListener( this );panel3 .add( zhengxian );

23、zhengxian .addActionListener(this );pan el3 .add( butt on 4);butt on 4.addActi on Liste ner(this );pan el3 .add( butt on 5);butt on 5.addActi on Liste ner(this );pan el3 .add( butt on 6);butt on 6.addActi on Liste ner(this );panel3 .add( Mul);Mul.addActionListener(this );panel3 .add( Mod ；ModaddActi

24、onListener(this );panel3 .add( yuxian );yuxian .addActionListener(this );pan el3 .add( butt on 1);butt on 1.addActi on Liste ner(this );pan el3 .add( butt on 2);butt on 2.addActi on Liste ner(this );pan el3 .add( butt on 3);butt on 3.addActi on Liste ner(this );panel3 .add( Sub);SuhaddActionListener

25、(this );第 16页panel3 .add( Da 。；DaoaddActionListener(this );panel3 .add( jiecheng );jiecheng .addActionListener(this );pan el3 .add( butt on 0);butt on 0.addActi on Liste ner(this );panel3 .add( AddAndSubAddAndSubaddActionListener(this );panel3 .add( Dot);Dot.addActionListener(this );panel3 .add( Add

26、);AddaddActionListener(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public static int calc( int n)int ret =1;/ BigInteger.ONE;for (Integer i=

27、 2; i<=n; i+)第 17页ret =ret*i; . multiply( new Bigl nteger(i.toStri ng(); return ret;public void action Performed(Acti on Eve nt eve nt)II 判断是否是 double 型数参与运算 ,boolean sign = false ; 是为true ，不是为 falseObject temp = evetry II 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 ( int i = 0; i <= 9; i+)if (temp =

28、 butt on i && clickable = true )textShow .setText( textShow .getText()+Integer. toString (i);II 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 ) boolean isDot = false ;if ( textShow .getText().length() = 0)isDot =true ;for (i

29、nt i = 0; i < textShow .getText().le ngth(); 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 =

30、 Add) switch ( prekey) 第 18页case 0:result += Double. parseDouble (textShow .getText(); break; case 1:result -= Double. parseDouble (textShow .getText(); break; case 2:result *= Double. parseDouble (textShow .getText(); break; case 3:if (Double. parseDouble (textShow .getText() = 0) textShow .setText

31、(" 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) case 0:result += Double.break;parseDoub

32、le (textShow .getText();case 1:result -= Double.break;parseDouble (textShow .getText();case 2:result *= Double.break;parseDouble (textShow .getText();case 3:第 19页if (Double. parseDouble (textShow .getText() = 0) textShow .setText(" 除数不能为零 "); clickable = false ;elseresult /= Double. parseD

33、ouble (textShow .getText(); break;default :result = Double. parseDouble (textShow .getText();textShow .setText("");prekey = key = 1;/'*' 操作if (temp = Mul) switch ( prekey) case 0:result += Double. parseDouble (textShow .getText(); break;case 1:result -= Double. parseDouble (textSho

34、w .getText(); break;case 2:result *= Double. parseDouble (textShow .getText(); break;case 3: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. parseDoubl

35、e (textShow .getText();第 20页textShow .setText(""); prekey = key = 2;/'/' 操作if (temp = Div) switch ( prekey) case 0:result += Double. parseDouble (textShow .getText(); break;case 1:result -= Double. parseDouble (textShow .getText(); break;case 2:result *= Double. parseDouble (textSh

36、ow .getText(); break;case 3: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 =

37、key = 3;/'=' 操作if (temp = Equal && clickable = true ) /如果连续按 '=',则进行连续运算if ( prekey = 5) 第 21页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 .se

38、tText( 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)parseDouble (textShow .getText(); prekey = -1;prec .format( result );result -= Double.textShow .setText(if ( key = 2) prekey = -1;result *= Double. parseDouble (textShow .getText();第