java語言所編程設計的標準計算器畢業(yè)設計

1、武漢工商學院信息工程學院項目名稱： 計算器 學生姓名： 董瑩 學 號： 14406005 班 級： 物聯(lián)1班 指導教師： 李鳳麟 2015年12月29日摘 要本計算器是由java語言所編程設計的標準計算器，該計算器能夠?qū)崿F(xiàn)計算器最基本的運算功能，可以進行十進制下簡單的四則運算（加法、減法、乘法、除法）、求余，且有小數(shù)點、正負號、求倒數(shù)、退格和清零功能。利用java gui圖形界面首先開始設計一個計算器的界面，定義計算器所需要的按鈕并賦給其按鈕名稱，在設計完計算器的界面后還需要建立事件監(jiān)聽函數(shù)，還有獲取事件源標簽函數(shù)，等一系列的函數(shù)來實現(xiàn)計算其內(nèi)部功能的實現(xiàn)。使得使用計算器時簡單明了，清晰可見，

2、操作輕松。該課程設計涉及的知識范圍廣泛，需要查閱大量的資料。通過本課程設計能夠使學生本身較全面的掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O計的有關(guān)概念和開發(fā)方法，通過對已學知識的運用以及拓展，是學生能較全面地理解、掌握和綜合運用所學的知識，提高自身的編程能力。關(guān)鍵字：java語言，計算器，算法目 錄1 需求分析12 系統(tǒng)分析23.1.1 界面設計33.1.2 初步設計思路33.2 詳細設計43.2.1 程序流程圖43.2.2 程序主要代碼及說明54.1 界面的實現(xiàn)84.2 基本運算功能的實現(xiàn)851 加法運算952 減法運算953 倒數(shù)運算954 取余數(shù)運算1055 開方運算1056 負數(shù)運算115.7 退格運算115

3、.8 清零運算12總結(jié)與心得13參考文獻14語言類綜合項目實訓報告1 需求分析隨著人類生活水平的提高，人類的需求也在不斷的增加，數(shù)據(jù)出現(xiàn)在生活中的每一個角落，因此計算機便成了必不可少的生活工具。隨著數(shù)據(jù)量的不斷增加，古老的計算工具已經(jīng)被人類淘汰，只有計算器才能代替計算這一項艱巨的任務。計算器的優(yōu)點在于運算速度快，攜帶更加便捷，價格便宜，操作更加方便。在這個生活節(jié)奏極其快速的時代，沒有計算器將會帶來意想不到的麻煩。因此計算器的誕生其實是一種必然的事件。計算器功能主要包括：加、減、乘、除、取余、小數(shù)點、正負號、求倒數(shù)、開根號，退格和清零功能。其中基本運算功能分別通過handlenumber和 ha

4、ndleoperator函數(shù)來實現(xiàn)。例如加法運算的實現(xiàn)，在handleoperator函數(shù)下用if語句進行判斷字符串operator與字符串“+”是否相等，如果相等，函數(shù)handlenumber和 handleoperator共同作用下實現(xiàn)加法運算功能。同樣計算器的其他運算減法，乘法，除法等都是需要進行operator與字符串“-”、“*”、“/”等字符串的比較來實現(xiàn)相應的功能。該系統(tǒng)功能的模塊圖如圖1.1所示。計算器減法運算加法運算乘法運算除法運算倒數(shù)運算求余數(shù)運算開根運算求負數(shù)系統(tǒng)功能模塊圖1.12 系統(tǒng)分析整個計算器的程序中運用窗體容器jframe以及面板容器jpanel，引用接口（事件

5、偵聽器）actionlistener。程序布局選用了網(wǎng)格布局（gridlayout），邊界布局（borderlayout），基本控件包括文本框控件（jtextfield）。根據(jù)程序設計要求要實現(xiàn)各種功能，如加、減、乘、除，以及求余、小數(shù)點、正負號、求倒數(shù)、退格和清零功能。那么一開始就需要創(chuàng)建一個計算器界面，其次還要選用網(wǎng)格布局，便于各類按鈕之間的分布。之后，計算器上的功能需要以按鈕的形式呈現(xiàn)在窗口內(nèi)，需要定義jbutton類，并實例化對象。創(chuàng)建構(gòu)造函數(shù)，初始化計算器，設置窗口大小及位置、顏色布局。并設置面板將各部分的組件放置在單獨的面板內(nèi)，設置面板的位置。最后將各部分面板整合在一個大窗口內(nèi)。定

6、義多種處理事件函數(shù)，保證程序能夠正常執(zhí)行。 當然了在輸入數(shù)據(jù)時還要進行異常捕捉，防止越界的現(xiàn)象的發(fā)生（例如輸入的數(shù)據(jù)為非字符串），所以該程序中最后還需要有異常處理機制。3 概要設計與詳細設計3.1 概要設計3.1.1 界面設計思路設計一個計算器界面，首先要了解界面的布局情況，其次要明白計算器基本框架。如何才能實現(xiàn)計算器的最基本界面，即包括所有控件大容器是如何創(chuàng)建的。通過查閱相關(guān)資料可知jframe是窗體類，jpanl是面板類。首先創(chuàng)建窗口，讓計算器的各部分控件有一個位置去存放，而控件有需要通過中間橋梁面板才能存放在窗體中，所以需要將所有控件放在相應的面板內(nèi)，由于控件數(shù)目多，需要利用字符串來定義

7、各部分控件。還有需要利用構(gòu)造函數(shù)給計算器命名，以及設置jframe窗口的大小以及位置分布還有顏色等的設置。3.1.2 初步設計思路（1）根據(jù)設計出來的圖形界面，首先應該設計其gui界面，總體的界面有一個文本框，23個按鈕，總體界面采用了gridlayout和borderlayout布局，將文本框放置在最北方，然后將數(shù)字以及算術(shù)按鈕放置到一個面板panel內(nèi)，并且將該部分內(nèi)容置于界面的南方，完成界面的設計。（2）根據(jù)界面可知設計計算流程首先要點擊數(shù)字，通過數(shù)值按鈕可以將數(shù)值添加到文本框內(nèi)，因為有些運算設計的數(shù)值有好幾位數(shù)，所以需要將輸入的數(shù)值保存到一個字符串當中，當再次點擊數(shù)字按鈕時將之前輸入的

8、數(shù)字與新的數(shù)字拼接起來，一起添加到文本框中，直到點擊運算符按鈕，將文本框中的字符串保存在一個字符串變量中，然后重置文本框內(nèi)容，輸入運算符隱藏到文本框內(nèi)，隨后輸入第二個數(shù)據(jù)，用相同的方法保存數(shù)據(jù)，輸入完畢后，通過控制等號運算符將字符串數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成雙精度類型，然后就計算出結(jié)果，并顯示在文本框中。（3）基本運算都能夠?qū)崿F(xiàn)之后，該系統(tǒng)為滿足計算的需求，還設置了前清零、退格、開方、求余數(shù)等運算。清零只需要直接重置文本框內(nèi)容。退格功能采用substring函數(shù)截取字符串長度來實現(xiàn)退格功能。還有雙精度數(shù)的運算，需要用到if循環(huán)語句對數(shù)字進行控制輸出。3.2 詳細設計3.2.1 程序流程圖開始輸入第一個數(shù)字按“

9、+”號輸入第二個數(shù)字按“*”號按“-”號按“/”號按“%”號按“sqrt”號按“1/x”號按“=”號輸出結(jié)果程序流程圖3.1.23.2.2 程序主要代碼及說明程序采用繼承jframe類，利用數(shù)組來定義jbutton按鈕，使界面獲得多個按鈕，同時在程序中引用監(jiān)聽接口，采用4行5列的網(wǎng)格布局，來完成計算器界面的基本設置。設置窗體方面，設置jframe為可見，默認為不可見。最后對按鈕進行計算分析，分別設定處理數(shù)據(jù)的handlenumber方法，運算符控制的handleoperator方法，處理退格handlebackspace方法、以及計算結(jié)果的方法等等。一步一步的實現(xiàn)計算器的基本功能。（1）處理數(shù)

10、據(jù)的方法private void handlenumber(string key) if (firstdigit) / 輸入的第一個數(shù)字resulttext.settext(key); else if (key.equals(.)& (resulttext.gettext().indexof(.) 0) text = text.substring(0, i - 1);if (text.length() = 0) resulttext.settext(0);firstdigit = true;operator = =; else resulttext.settext(text);功能說明：首先獲

11、取文本框內(nèi)的數(shù)據(jù)，然后需要判斷該數(shù)據(jù)的長度，定義一個int型的變量i來判斷數(shù)據(jù)長度，如果文本框數(shù)據(jù)長度大于0，則退格，將數(shù)據(jù)的自后一個字符去掉，當數(shù)據(jù)長度i等于0時，表示文本框內(nèi)無數(shù)據(jù)內(nèi)容，則此時退格表示初始化計算器內(nèi)的數(shù)值。否則顯示新輸入的內(nèi)容。4 編碼實現(xiàn)4.1 界面的實現(xiàn)計算器整個程序主要采用網(wǎng)格布局的方式，所以一開始需要導入gridlayout的包，還有控件jbutton包, 窗體jframe包，面板jpanel包,以及界面內(nèi)部的文本框需要導入的jtextfield包。程序一開始需要定義一個自定義類mi讓他繼承窗體jframe并引用行為監(jiān)聽接口actionlistener。然后定義一個

12、字符串數(shù)組string keys是控件獲得相關(guān)運算符的名字，以及功能鍵的名字，初始化控件字符串數(shù)組長度以及文本框內(nèi)容。編寫構(gòu)造函數(shù)，將窗口標題設置為“簡易計算器”。同時定義一個init函數(shù)初始化計算器，設置面板背景顏色為灰色，設置窗口位置（x,y）坐標為（500,500）。初始化計算器將文本框內(nèi)容設置為右對齊方式，同時將文本框的顏色設置為白色。初始化計算器按鈕，將數(shù)字與運算符鍵放在同一個面板內(nèi)，實例化一個面板的對象calckeyspanel，通過對象調(diào)用方法setlayout來設置數(shù)字鍵與運算鍵在文本框中處的位置。通過for循環(huán)來控制控件數(shù)。初始化功能鍵，將功能鍵放置到一個面板內(nèi)，并設置面板位

13、置。新建一個大的面板，將開始建立的兩個小面板放在這個大面板內(nèi)，然后調(diào)整蓋大面板的位置。另外再建一個新面板放置文本框，設置其位置。因為jframe不能直接添加組件，需要用getcontentpane（）函數(shù)獲取內(nèi)容面板，再在內(nèi)容面板上進行添加組件，最后是整體布局，將文本框面板放在最北方，大面板放在窗體中間，整個窗體布局建造完成。4.2 基本運算功能的實現(xiàn)（1）基本運算的實現(xiàn)（加、減、乘、除、取余、開方、取負數(shù)、倒數(shù)）將輸入的第一個數(shù)值保存到一個字符串當中，當再次點擊數(shù)字按鈕時將之前輸入的數(shù)字與新的數(shù)字拼接起來，一起添加到文本框中，直到點擊運算符按鈕，將文本框中的字符串保存在一個字符串變量中，然后

14、重置文本框內(nèi)容，輸入運算符隱藏到文本框內(nèi)，隨后輸入第二個數(shù)據(jù)，用相同的方法保存數(shù)據(jù)，輸入完畢后，按“=”鍵獲得結(jié)果。而開方、取余數(shù)、求倒數(shù)這三個運算符的操作數(shù)只有一個，即輸入操作數(shù)后保存到字符串當中直接輸入運算符按等號鍵直接獲取結(jié)果。（2）功能的實現(xiàn)面板內(nèi)有多種按鈕存在時，需要定義一個獲取事件源標簽label,調(diào)用getcontentpane函數(shù)，將事件源標簽與用戶按壓的按鈕進行比較，以保證計算器能夠正確無誤的執(zhí)行指令，例如如果點擊的是退格鍵，則文本框數(shù)據(jù)的最末一位數(shù)會消失，其他功能按鈕原理類同。5 程序運行結(jié)果51 加法運算加法運算結(jié)果被設置在文本框內(nèi)，并且是以右對齊的方式至于文本框內(nèi)，當再

15、次輸入數(shù)據(jù)時，計算器將自動清除執(zhí)行過的數(shù)據(jù)，繼續(xù)執(zhí)行下一步運算。加法運算結(jié)果如下圖5.1所示（運算案例：12+56）。加法運算結(jié)果圖5.152 減法運算減法運算結(jié)果被設置在文本框內(nèi)，并且是以右對齊的方式至于文本框內(nèi)，當再次輸入數(shù)據(jù)時，計算器將自動清除執(zhí)行過的數(shù)據(jù)，繼續(xù)執(zhí)行下一步運算。減法運算結(jié)果如下圖5.2所示（運算案例：97-67）。減法運算結(jié)果圖5.253 倒數(shù)運算既可以直接輸入數(shù)據(jù)進行倒數(shù)運算，還可以先求出一個數(shù)據(jù)的倒數(shù)然后再執(zhí)行其他的運算符，程序能夠正常執(zhí)行，毫無影響，同時當輸入的數(shù)據(jù)為0時，文本框內(nèi)會報錯，提示用戶0是沒有倒數(shù)的。倒數(shù)運算結(jié)果如下圖5.3所示（運算案例：2）。倒數(shù)運算

16、結(jié)果圖5.354 取余數(shù)運算取余數(shù)運算通過“%”這一運算符實現(xiàn)數(shù)據(jù)的運算，執(zhí)行此運算時，除數(shù)也不能夠為0，否則將失去取余數(shù)運算的意義。取余數(shù)運算結(jié)果如下圖5.4所示（運算案例：5%8）。取余數(shù)運算結(jié)果圖5.455 開方運算執(zhí)行開方運算需要注意的是開根數(shù)必須大于或等于零，否則執(zhí)行結(jié)果將會報錯。開方運算結(jié)果如下圖5.5所示（運算案例：16）。開方運算結(jié)果圖5.556 負數(shù)運算輸入一個數(shù)字，大小范圍不限，然后輸入負數(shù)運算按鈕執(zhí)行結(jié)果。負數(shù)運算結(jié)果如下圖5.6所示（運算案例：26）。負數(shù)運算結(jié)果圖5.65.7 退格運算執(zhí)行退格運算符時需要注意的是，被清除掉的數(shù)字是從右往左的第一個數(shù)字，如果該數(shù)據(jù)經(jīng)過多

17、次執(zhí)行退格運算符后，文本沒有任何內(nèi)容，則backspace的含義表示初始化計算器里面的數(shù)據(jù)。退格運算結(jié)果如下圖5.7所示（運算案例：-26）。退格運算結(jié)果圖5.75.8 清零運算清零運算與初始化運算有一定的區(qū)別，清零運算會將數(shù)值變成0，當下次直接輸入數(shù)據(jù)時數(shù)據(jù)左邊會多出一個零來，因此如果想要是數(shù)據(jù)清空時最好不要選擇此按鈕。清零運算結(jié)果如下圖5.8所示（運算案例：-2）。清零運算結(jié)果圖5.8總結(jié)與心得一學期一次的課程設計終于接近尾聲了，其實一開始我還是有點小擔心的，但是又有點小小的喜悅，擔心是因為課程設計是一項艱巨的任務，需要花大量的時間查閱相關(guān)的資料，將所學知識進行整合總結(jié)。但是相對于c語言來

18、說，我還是很自信的覺得java比c語言學得更好，基本的語法已經(jīng)掌握。通過對這次的計算器窗體的編寫，我更加熟悉了java圖形用戶界面的設計原理和程序的結(jié)構(gòu)以及java awt和swing的組合。學會將書本上的知識運用在實際中，提升了編程能力，尤其在java gui圖形界面的布局方面學到頗多，以前布局很亂并且很多布局都是無效的。在編寫程序過程中我還是遇到了不少的困難，比如說按鈕布局大小及其位置不能夠得到很好地調(diào)節(jié)，還有對于按鈕的顏色調(diào)節(jié)不知道該用什么方法，通過在網(wǎng)上查找資料案例才了解到了setforeground這個函數(shù)可以控制按鈕顏色。還有其他的一些問題，通過查閱大量的資料和同學的互相幫助，解決了遇到的一些問題，該程序充分發(fā)揮了java gui界面布局的優(yōu)越性。另外按鈕功能的實現(xiàn)也是本次課程設計