java課程設(shè)計(jì)科學(xué)計(jì)算器

1、目錄1課設(shè)任務(wù)及要求 . .11.1課設(shè)任務(wù)： .11.2創(chuàng)新要求： .11.3設(shè)計(jì)要求 .12需求分析 . .22.1設(shè)計(jì)背景 .22.2開發(fā)的技術(shù)及功能 .23設(shè)計(jì)思路 . .34詳細(xì)設(shè)計(jì) . .44.1功能實(shí)現(xiàn)： .44.4程序設(shè)計(jì)過程 .65系統(tǒng)調(diào)試 . .65.1運(yùn)行調(diào)試 .66參考文獻(xiàn) . .7附錄 .81 課設(shè)任務(wù)及要求1.1 課設(shè)任務(wù)：、設(shè)計(jì)的計(jì)算器應(yīng)用程序可以完成加法、減法、乘法、除法以及取余運(yùn)算（可以進(jìn)行浮點(diǎn)數(shù)和負(fù)數(shù)的運(yùn)算）；、有求倒數(shù)、退格和清零功能。1.2 創(chuàng)新要求：能進(jìn)行正切、余弦，以及求平方根、指數(shù)（包括對(duì) e）、自然對(duì)數(shù)運(yùn)算1.3 設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)的計(jì)算器應(yīng)用程序可

2、以完成加法、減法、乘法、除法和取余運(yùn)算。且有小數(shù)點(diǎn)、正負(fù)號(hào)、求倒數(shù)、退格和清零功能。 課程設(shè)計(jì)可選用Eclipse 、JBuilder 、NetBeans 等作為開發(fā)平臺(tái)以提高開發(fā)效率，通過資料查閱和學(xué)習(xí)盡可能熟練掌握其中一種集成開發(fā)環(huán)境。 認(rèn)真按時(shí)完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告，課程設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容包括：設(shè)計(jì)任務(wù)與要求、需求分析、設(shè)計(jì)思路、詳細(xì)設(shè)計(jì)、運(yùn)行調(diào)試與分析討論和設(shè)計(jì)體會(huì)與小結(jié)第 1頁六個(gè)部分。2 需求分析2.1 設(shè)計(jì)背景設(shè)計(jì)這個(gè)計(jì)算器主要是參考Win dows 操作系統(tǒng)中自帶的計(jì)算器，由于編者水平和時(shí)間的限制，不能將計(jì)算器設(shè)計(jì)到科學(xué)型及其他更復(fù)雜的類型，在設(shè)計(jì)過程中還參考了一些其他的優(yōu)秀設(shè)計(jì)。但本計(jì)算

3、器除了常用的加減乘除（可以進(jìn)行浮點(diǎn)和負(fù)數(shù)運(yùn)算）這些基本運(yùn)算外，還有求余、求倒、退格、清零，甚至還能進(jìn)行一些復(fù)雜科學(xué)的運(yùn)算，比如余弦（cos ）、正切（ tan）、 指數(shù)運(yùn)算（ pow ）、自然對(duì)數(shù)運(yùn)算（ log）、求平方根（ sqrt ）以及對(duì) e 的指數(shù) 運(yùn)算（ exp ），并且還能進(jìn)行連續(xù)運(yùn)算?？傮w上說來，本計(jì)算器設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單， 代碼很少，程序很小，但功能卻很強(qiáng)大，這是同類計(jì)算器所不具備的。2.2開發(fā)的技術(shù)及功能本課程設(shè)計(jì)是要做一個(gè)圖形界面的計(jì)算器，其界面主要是由swing 組件中的控件構(gòu)成。程序?qū)崿F(xiàn)了計(jì)算器的基本功能有：加、減、乘、除基本算術(shù)運(yùn)算（可以進(jìn)行浮點(diǎn)和負(fù)數(shù)運(yùn)算）和 sin、cos

4、、tan 等三角函數(shù)求值 運(yùn)算，同時(shí)能進(jìn)行指數(shù)運(yùn)算和自然對(duì)數(shù)運(yùn)算，還有求倒數(shù)、退格和清零功第 2頁3 設(shè)計(jì)思路、本應(yīng)用程序繼承自框架類（JFram? ，容器 Con tai ner c 采用 BorderLayout邊緣布局，將單行文本框加入到“North ”區(qū)域，包含各種按鈕的面板JPa nel p加入到” Cente ”區(qū)域。包含各種按鈕的面板JPanel p 采用 3 行 6 列的網(wǎng)格布局，然后將數(shù)字按鈕和運(yùn)算符按鈕以及控制按鈕用一個(gè)for 循環(huán)添加到面板中同時(shí)注冊(cè)按鈕事件監(jiān)聽器。如：Butt on b=new Butt on （） ;b.addActionListener （事件監(jiān)聽器

5、 ）；、事件監(jiān)聽器中的事件處理方法 void actio nPerformed （Actio nEve nt evt ）完成主要的按鈕事件的處理。事件處理分以下幾種情況：數(shù)字按鈕事件（”，”， ”2”.”8， ”9）”、運(yùn)算符按鈕事件（”+”，”“” * ”，” / ”，”）、正負(fù)號(hào)按鈕事件（ ” +/-“、小數(shù)點(diǎn)按鈕事件（” . ”）、等號(hào)按鈕事件（” =”）、 求倒按鈕事件（”求倒”）、退格按鈕事件（”退格”）、清除按鈕事件 （C”） 、 正切（ tan）、余弦（ cos ），以及求平方根（ sqrt ）、指數(shù) （pow）、對(duì) e 的指 數(shù)（ exp ）、對(duì)數(shù)運(yùn)算（ log）。、在事件處理

6、，觸發(fā)按鈕事件時(shí)，先判斷是或是數(shù)字是或是“-/+ ”是或是“ ?”，是的話就將負(fù)號(hào)“ -”、數(shù)字、小數(shù)點(diǎn)“ .”分別寫入文本框并存放在sum 中，然后判斷是或是“退格”、“求倒”等，是的話進(jìn)行相應(yīng)的處理，都不是的話則跳到doOperati on （）執(zhí)行運(yùn)算同時(shí)將運(yùn)算符存放在preOperater中。觸發(fā)按鈕事件時(shí)，要進(jìn)一步分析，是重新開始計(jì)算時(shí)觸發(fā)的按鈕事件還是計(jì)算中間觸發(fā)的按鈕事件。、計(jì)算器完成的是一個(gè)數(shù)學(xué)表達(dá)式，如：3 + 2, 所以可以采用一個(gè)數(shù)組來存儲(chǔ)數(shù)字或字符，如3,+,2 分別存儲(chǔ)在數(shù)組中，最后運(yùn)算時(shí)，可以一一取出來進(jìn)行運(yùn)算。、利用按鈕設(shè)計(jì)計(jì)算器的各個(gè)運(yùn)算符和操作符，通過按鈕的事

7、件處理實(shí) 現(xiàn)按鈕計(jì)算功能。第 3頁、利用文本框顯示操作數(shù)和運(yùn)算結(jié)果第 4頁4 詳細(xì)設(shè)計(jì)4.1 功能實(shí)現(xiàn)：加減乘除求余以及指數(shù)運(yùn)算其他運(yùn)算I、求平方根u、對(duì)數(shù)運(yùn)算川、余弦運(yùn)算W 、正切運(yùn)算V 、e 的指數(shù)運(yùn)算切、倒數(shù)運(yùn)算主要方法說明public cos(doublex) / 求 x 的余弦函數(shù)public tan (doublex) / 求 x 的正切函數(shù)public sqrt(doublex) / 求 x 的平方根public log (doublex) / 求 x 的自然對(duì)數(shù)運(yùn)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頁public daoshu (double x) /求 x 的倒數(shù)第 6頁第 7頁4.4 程序設(shè)計(jì)過程設(shè)計(jì)過程：(1) 確定計(jì)算器函數(shù)功能和界面布局；(2) 設(shè)置框架，注冊(cè)監(jiān)聽事件，編寫方法 ;(3) 調(diào)試運(yùn)行；(4) 改寫應(yīng)用程序，生成 APPLET5 系統(tǒng)調(diào)試5.1 運(yùn)行調(diào)試計(jì)算器界面如下 :經(jīng)過調(diào)試后運(yùn)行，計(jì)算器界面與 windows 自帶的計(jì)算器風(fēng)格基本一致實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的效果；輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，各項(xiàng)函數(shù)功能實(shí)現(xiàn)均正常。第 8頁6 參考文獻(xiàn)1 丁振凡 Java 語言使用教程 .北京郵件大學(xué)出版社， 2006.92丁振凡 Java 語言使用教

9、程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo) .北京郵件大學(xué)出版社，2006.93Bruce EckelJava 編程思想 .機(jī)械工業(yè)出版社 2007.64耿祥義JAVA2 實(shí)用教程 .清華大學(xué)出版社 2009.5第 9頁附錄程序代碼如下：Appalication如下 :public class Calculator /動(dòng)作監(jiān)聽接口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 主菜單，子菜單 ，菜單項(xiàng) JMenu editMenu, viewMenu;JMenultem copyitem , pasteltem , tltem , sltem ;DecimalFormat prec;/用于設(shè)置數(shù)據(jù)輸出精度49，67boolean clickable ;/用于控制當(dāng)前能否按鍵double vard, res

11、ult;/用來保存 double 型數(shù)據(jù)的中間值 (vard)第 10頁和最后結(jié)果 (result)int key = -1, prekey = -1; /key 用來保存當(dāng)前進(jìn)行何種運(yùn)算 ， prekey用來保存前次進(jìn)行何種運(yùn)算String copy;/構(gòu)造函數(shù)public Calculator 。clickable = true ;result = 0;frame = newJFrame ( ”計(jì)算器一應(yīng)用非師范 ");prec=newDecimalFormat( "0.#" );/ 設(shè)置數(shù)據(jù)輸出精度 ( 對(duì)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();/菜單設(shè)置mainMenu= new JMe nuBar();editMenu = new JMenu ( ”編輯 (E)");viewMenu= new JMenu ( ”查看 (V)");copyItem = new JMe nultem( ”復(fù)制 (C) Ctrl+C");copyItem .addActionListener(this );pasteItem = new JMe nultem( ”粘貼 (P) Ctrl+V");第 11頁pasteItem .addActionListen

14、er(this );第 12頁editMenu .add( copyitem ); editMenu .add( pasteitem );titem = n ewJMe nultem( ” 精簡(jiǎn)型科學(xué)計(jì)算器 ");titem .addActionListener( slthis );tem = n ewJMe"開發(fā)團(tuán)隊(duì) ");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頁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頁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);/將所有行為與監(jiān)聽綁定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頁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頁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();/設(shè)置各個(gè)按鈕的動(dòng)作public static int calc( int n)int ret =1;/ BigInteger.ONE;for (Integer i=

27、 2; i<=n; i+)第 17頁ret =ret*i; . multiply( new Bigl nteger(i.toStri ng(); return ret;public void action Performed(Acti on Eve nt eve nt)II 判斷是否是 double 型數(shù)參與運(yùn)算 ,boolean sign = false ; 是為true ，不是為 falseObject temp = evetry II 如果按下數(shù)字按鈕，將按下的按鈕代表的數(shù)據(jù)插入的當(dāng)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 '.'按鈕時(shí)，判斷當(dāng)前文本框內(nèi)字符串中含不含 '.'，如果 已含，則不允許再插入 '.'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頁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、(" 除數(shù)不能為零 "); 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頁if (Double. parseDouble (textShow .getText() = 0) textShow .setText(" 除數(shù)不能為零 "); 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(" 除數(shù)不能為零 "); clickable = false ;elseresult /= Double. parseDouble (textShow .getText(); break;default :result = Double. parseDoubl

35、e (textShow .getText();第 20頁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(" 除數(shù)不能為零 "); 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 ) /如果連續(xù)按 '=',則進(jìn)行連續(xù)運(yùn)算if ( prekey = 5) 第 21頁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(" 除數(shù)不能為零 "); 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