java課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)一個(gè)圖形界面的計(jì)算器,完成簡單的算術(shù)運(yùn)算

java課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一個(gè)圖形界面的計(jì)算器,完成簡單的算術(shù)運(yùn)算2.課設(shè)要求要求使用Java語言編寫程序，實(shí)現(xiàn)基本的加、減、乘、除四種運(yùn)算，并且要求在圖形界面中顯示運(yùn)算過程和結(jié)果。此外，還要求程序具有良好的用戶交互性，能夠處理用戶的輸入錯(cuò)誤，并給出友好的提示信息。二、需求分析通過對(duì)計(jì)算器的功能和用戶需求進(jìn)行分析，我們確定了以下需求：1.支持基本的加、減、乘、除四種運(yùn)算；2.支持小數(shù)和負(fù)數(shù)的運(yùn)算；3.支持多次連續(xù)運(yùn)算；4.支持括號(hào)運(yùn)算；5.支持清空、刪除和撤銷功能；6.支持錯(cuò)誤輸入的提示和糾正。三、設(shè)計(jì)思路我們采用MVC架構(gòu)設(shè)計(jì)模式，將程序分為三個(gè)模塊：模型、視圖和控制器。1.模型：負(fù)責(zé)進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算，計(jì)算結(jié)果并返回給控制器；2.視圖：負(fù)責(zé)顯示運(yùn)算過程和結(jié)果，以及處理用戶的輸入；3.控制器：負(fù)責(zé)將用戶輸入傳遞給模型進(jìn)行計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果傳遞給視圖進(jìn)行顯示。四、詳細(xì)設(shè)計(jì)1.界面設(shè)計(jì)我們采用JavaSwing框架設(shè)計(jì)圖形界面，主要包括以下組件：1）文本框：用于顯示運(yùn)算過程和結(jié)果；2）按鈕：用于輸入數(shù)字、運(yùn)算符和其他功能鍵；3）菜單欄：用于提供設(shè)置和幫助等功能。2.模型設(shè)計(jì)我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)Calculator類，包括以下方法：1）addition：加法運(yùn)算；2）subtraction：減法運(yùn)算；3）multiplication：乘法運(yùn)算；4）division：除法運(yùn)算；5）calculate：根據(jù)用戶輸入的表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算。3.控制器設(shè)計(jì)我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)Controller類，負(fù)責(zé)將用戶輸入傳遞給模型進(jìn)行計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果傳遞給視圖進(jìn)行顯示。Controller類包括以下方法：1）handleInput：處理用戶輸入；2）updateView：更新視圖。五、運(yùn)行調(diào)試與分析討論在開發(fā)過程中，我們遇到了一些問題，如括號(hào)匹配、小數(shù)運(yùn)算精度等，通過調(diào)試和討論，最終解決了這些問題。在測試過程中，我們發(fā)現(xiàn)程序運(yùn)行穩(wěn)定，界面友好，能夠滿足用戶的需求。六、設(shè)計(jì)體會(huì)與小結(jié)通過這次課程設(shè)計(jì)，我們深入了解了Java語言和GUI編程，掌握了MVC架構(gòu)設(shè)計(jì)模式的應(yīng)用，提高了團(tuán)隊(duì)合作和問題解決能力。同時(shí)，我們也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，需要繼續(xù)學(xué)習(xí)和提高。七、參考文獻(xiàn)1.《Java編程思想》2.《JavaSwing實(shí)戰(zhàn)》3.《MVC設(shè)計(jì)模式》附錄代碼實(shí)現(xiàn)：見附件本次課程設(shè)計(jì)要求開發(fā)一個(gè)計(jì)算器應(yīng)用程序，能夠完成加減乘除和取余運(yùn)算，同時(shí)具備小數(shù)點(diǎn)、正負(fù)號(hào)、求倒數(shù)、退格和清零功能。我選擇添加開平方根、平方、立方、判斷素?cái)?shù)和求log功能作為拓展功能。為了實(shí)現(xiàn)計(jì)算器系統(tǒng)的功能，需要實(shí)現(xiàn)輸入和輸出兩個(gè)功能模塊。系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則是具有適用性廣、操作簡便等特點(diǎn)，同時(shí)滿足以上的功能要求和能夠運(yùn)行在常見的計(jì)算機(jī)及其配置上。在布局方面，本次課程設(shè)計(jì)程序采用布局管理器BorderLayout，將單行文本框加入到“North”區(qū)域，將面板panel加入到“Center”區(qū)域。面板panel采用Girdlayout布局，選用5行*5列，將各種按鈕添加到面板panel，并增加按鈕監(jiān)聽事件。為了存儲(chǔ)數(shù)字和運(yùn)算符號(hào)，我選擇使用鏈表(Linkedlist類)。程序運(yùn)行后，輸入的所有數(shù)字及運(yùn)算符號(hào)都全部存儲(chǔ)在鏈表中，待最后運(yùn)算時(shí)，再一一求出來進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于事件監(jiān)聽的處理問題，計(jì)算器的各種按鈕都需要一個(gè)對(duì)象來進(jìn)行監(jiān)視，以便對(duì)發(fā)生的事件做出處理。計(jì)算器的各種按鈕通過調(diào)用相應(yīng)的方法將某個(gè)對(duì)象作為自己的監(jiān)視器。例如，數(shù)字按鈕的方法為AddActionListener(監(jiān)視器)。對(duì)于獲取了監(jiān)視器的數(shù)字按鈕，通過相應(yīng)的操作就會(huì)導(dǎo)致事件的發(fā)生，并通知監(jiān)視器，監(jiān)視器就會(huì)做出相應(yīng)的處理。成員變量描述Button[]numberButtons數(shù)字按鈕數(shù)組ButtondotButton小數(shù)點(diǎn)按鈕ButtonplusMinusButton正負(fù)號(hào)按鈕ButtonbackspaceButton退格按鈕ButtonsquareButton平方按鈕ButtonclearButton清零按鈕ButtonequalButton等號(hào)按鈕TextFieldresultField顯示計(jì)算結(jié)果的文本框LinkedList<Double>dataList儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的鏈表ButtonsqrtButton求平方根按鈕ButtonprimeButton判斷素?cái)?shù)按鈕ButtonlogButton對(duì)數(shù)按鈕ButtoncubeButton立方按鈕ButtonreciprocalButton倒數(shù)按鈕②方法描述主類Calculator的方法描述表方法名描述publicCalculator()構(gòu)造函數(shù)，創(chuàng)建計(jì)算器主窗口publicstaticvoidmain(String[]args)程序入口，從此類開始執(zhí)行publicvoidactionPerformed(ActionEvente)監(jiān)聽器，處理按鈕的點(diǎn)擊事件publicvoidcalculate()計(jì)算結(jié)果的方法publicvoidclear()清空數(shù)據(jù)的方法publicvoidbackspace()退格的方法publicvoidsquare()求平方的方法publicvoidsqrt()求平方根的方法publicvoidprime()判斷素?cái)?shù)的方法publicvoidlog()求對(duì)數(shù)的方法publicvoidcube()求立方的方法publicvoidreciprocal()求倒數(shù)的方法(2)數(shù)字按鈕類NumberButton①成員變量NumberButton類成員變量表成員變量描述按鈕上的數(shù)字主類對(duì)象第8頁變量類型intnumber按鈕上的數(shù)字Calculatorcalculator主類對(duì)象②方法描述數(shù)字按鈕類NumberButton的方法描述表方法名描述publicNumberButton(intnumber,Calculatorcalculator)構(gòu)造函數(shù)，創(chuàng)建數(shù)字按鈕對(duì)象publicvoidactionPerformed(ActionEvente)監(jiān)聽器，處理數(shù)字按鈕的點(diǎn)擊事件(3)運(yùn)算符號(hào)按鈕類OperationButton①成員變量OperationButton類成員變量表成員變量描述運(yùn)算符號(hào)主類對(duì)象第9頁變量類型Stringoperation運(yùn)算符號(hào)Calculatorcalculator主類對(duì)象②方法描述運(yùn)算符號(hào)按鈕類OperationButton的方法描述表方法名描述publicOperationButton(Stringoperation,Calculatorcalculator)構(gòu)造函數(shù)，創(chuàng)建運(yùn)算符號(hào)按鈕對(duì)象publicvoidactionPerformed(ActionEvente)監(jiān)聽器，處理運(yùn)算符號(hào)按鈕的點(diǎn)擊事件華東交通大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告六、設(shè)計(jì)體會(huì)與小結(jié)本次課程設(shè)計(jì)整體難度不大，但在細(xì)節(jié)處理方面遇到了一些問題。在課設(shè)過程中，我學(xué)習(xí)了Swing的使用以及用Java實(shí)現(xiàn)鏈表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這次課程設(shè)計(jì)中，我還學(xué)到了很多布局方面的知識(shí)。雖然數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)已經(jīng)很久沒有用過了，但是隨著時(shí)間的推移，用Java實(shí)現(xiàn)鏈表也變得越來越順手了。本次課程設(shè)計(jì)的程序構(gòu)架簡單，沒有用到很困難的算法，但這樣編寫出來的程序易于修改。雖然時(shí)間緊迫，但我學(xué)到了很多東西。最后感謝在課程設(shè)計(jì)中幫助過我的同學(xué)和老師。七、參考文獻(xiàn)[1]耿祥義.《Java2實(shí)用教程（第三版）》北京清華大學(xué)出版社2006.8[2]朱福喜．《Java語言程序設(shè)計(jì)》．北京清華大學(xué)出版社．2005[3]朱福喜，尹為民，余振坤．《Java語言與面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)》．武漢武漢大學(xué)出版社．2002附錄程序代碼：packageTZB;importjava.awt.*;importjava.awt.event.*;importjavax.swing.*;importjavax.swing.border.*;importjava.util.LinkedList;publicclassCalculatorextendsJFrameimplementsActionListener{NumberButtonnumberButton[];OperationButtonoprationButton[];JButtondecimalButton,signButton,backspaceButton,squareButton,equalButton,clearButton,sqrtButton,primeButton,logButton,cubeButton,reciprocalButton;JPanelpanel;JTextFieldresultShow;Stringoperators[]={"+","-","*","/"};LinkedList<String>mylist;booleanequalFlag=false;JTextAreablank;}GUI的設(shè)計(jì)及監(jiān)視器的添加publicCalculator(){super("計(jì)算器");mylist=newLinkedList<String>();numberButton=newNumberButton[10];for(inti=0;i<=9;i++){numberButton[i]=newNumberButton(i);numberButton[i].addActionListener(this);}oprationButton=newOperationButton[4];for(inti=0;i<4;i++){}小數(shù)點(diǎn)按鈕=newJButton(".");正負(fù)號(hào)按鈕=newJButton("+/-");等號(hào)按鈕=newJButton("=");平方按鈕=newJButton("平方");立方按鈕=newJButton("立方");倒數(shù)按鈕=newJButton("1/x");退格按鈕=newJButton("退格");清零按鈕=newJButton("C");sqrt=newJButton("sqrt");log=newJButton("log");素?cái)?shù)=newJButton("素?cái)?shù)");清零按鈕.setForeground(Color.blue);退格按鈕.setForeground(Color.blue);等號(hào)按鈕.setForeground(Color.blue);平方按鈕.setForeground(Color.blue);立方按鈕.setForeground(Color.blue);倒數(shù)按鈕.setForeground(Color.blue);正負(fù)號(hào)按鈕.setForeground(Color.blue);小數(shù)點(diǎn)按鈕.setForeground(Color.blue);sqrt.setForeground(Color.blue);log.setForeground(Color.blue);素?cái)?shù).setForeground(Color.blue);退格按鈕.addActionListener(this);}本文描述了一個(gè)計(jì)算器的GUI設(shè)計(jì)以及監(jiān)視器的添加。在構(gòu)造函數(shù)中，我們創(chuàng)建了一個(gè)名為"計(jì)算器"的窗口，并初始化了一個(gè)LinkedList<String>對(duì)象以存儲(chǔ)計(jì)算器的輸入。我們還創(chuàng)建了10個(gè)數(shù)字按鈕，并為它們添加了事件監(jiān)聽器。我們還創(chuàng)建了4個(gè)操作按鈕，但是在這個(gè)版本的代碼中，我們沒有為它們添加任何事件監(jiān)聽器。我們還創(chuàng)建了一些其他的按鈕，例如小數(shù)點(diǎn)按鈕、正負(fù)號(hào)按鈕、等號(hào)按鈕、平方按鈕、立方按鈕、倒數(shù)按鈕、退格按鈕、清零按鈕、sqrt按鈕、log按鈕和素?cái)?shù)按鈕。我們?yōu)檫@些按鈕設(shè)置了藍(lán)色前景色，并為退格按鈕添加了事件監(jiān)聽器。Stringnum=(String)mylist.getLast();Strings=num.concat(""+number);mylist.set(2,s);//查看鏈表動(dòng)態(tài)變化for(inti=0;i<mylist.size();i++){System.out.print(mylist.get(i)+"");}System.out.println();resultShow.setText(s);elseif(e.getSource()instanceofOperationButton){OperationButtonb=(OperationButton)e.getSource();if(mylist.size()==1){Stringfuhao=b.get運(yùn)算符號(hào)();mylist.add(fuhao);//查看鏈表動(dòng)態(tài)變化for(inti=0;i<mylist.size();i++){System.out.print(mylist.get(i)+"");}System.out.println();}elseif(mylist.size()==2){Stringfuhao=b.get運(yùn)算符號(hào)();mylist.set(1,fuhao);//查看鏈表動(dòng)態(tài)變化for(inti=0;i<mylist.size();i++){System.out.print(mylist.get(i)+"");}System.out.println();}elseif(運(yùn)算符號(hào).equals("-")){n=n1-n2;//查看鏈表動(dòng)態(tài)變化for(inti=0;i<mylist.size();i++){System.out.print(mylist.get(i)+"");}System.out.println();}elseif(mylist.size()==3){Stringfuhao=b.get運(yùn)算符號(hào)();//查看鏈表動(dòng)態(tài)變化for(inti=0;i<mylist.size();i++){System.out.print(mylist.get(i)+"");}System.out.println();Stringnumber1=(String)mylist.getFirst();}}Stringnumber2=(String)mylist.getLast();Stringoperator=(String)mylist.get(1);try{doublen1=Double.parseDouble(number1);doublen2=Double.parseDouble(number2);doublen=0;if(operator.equals("+")){n=n1+n2;System.out.print(mylist.get(i)+"");}elseif(operator.equals("*")){n=n1*n2;}elseif(operator.equals("/")){n=n1/n2;}elseif(operator.equals("sqrt")){doubleg=Math.sqrt(n2);Strings=String.valueOf(g);}mylist.clear();mylist.add(""+n);mylist.add(operator);//查看鏈表動(dòng)態(tài)變化for(inti=0;i<mylist.size();i++){System.out.print(mylist.get(i)+"");}System.out.println();resultShow.setText(""+n);}catch(Exceptionee){}}elseif(e.getSource()==等號(hào)按鈕){//等號(hào)操作的處理等號(hào)=true;if(mylist.size()==1||mylist.size()==2){Stringnum=(String)mylist.getFirst();for(inti=0;i<mylist.size();i++){System.out.print(mylist.get(i)+"");}System.out.println();resultShow.setText(""+num);}elseif(mylist.size()==3){//處理最后一個(gè)數(shù)字和運(yùn)算符Stringnumber2=(String)mylist.getLast();Stringoperator=(String)mylist.get(1);try{doublen1=Double.parseDouble(number1);doublen2=Double.parseDouble(number2);doublen=0;if(operator.equals("+")){n=n1+n2;}elseif(operator.equals("*")){n=n1*n2;}elseif(operator.equals("/")){n=n1/n2;}elseif(operator.equals("sqrt")){doubleg=Math.sqrt(n2);Strings=String.valueOf(g);}mylist.clear();mylist.add(""+n);mylist.add(operator);//查看鏈表動(dòng)態(tài)變化for(inti=0;i<mylist.size();i++){System.out.print(mylist.get(i)+"");}System.out.println();resultShow.setText(""+n);}catch(Exceptionee){}}}resultShow.setText(num);}else{mylist.removeLast();resultShow.setText("0");}}elseif(mylist.size()==3){Stringnumber2=(String)mylist.getLast();try{doubled=Double.parseDouble(number2);d=Math.sqrt(d);Stringstr=String.valueOf(d);mylist.set(0,str);resultShow.setText(str);}catch(Exceptionee){resultShow.setText("錯(cuò)誤");}}}elseif(e.getSource()==素?cái)?shù)){//素?cái)?shù)按鈕操作的處理intd;intflag=1;if(mylist.size()==1||mylist.size()==2){Stringnumber1=(String)mylist.getFirst();try{d=Integer.parseInt(number1);for(inti=2;i<d/2;i++){if(d%i==0){flag=2;break;}}if(flag==1){resultShow.setText("輸入的數(shù)為素?cái)?shù)");}else{resultShow.setText("輸入的數(shù)不是素?cái)?shù)");}}catch(Exceptionee){resultShow.setText("請(qǐng)輸入正整數(shù)");}}elseif(mylist.size()==3){Stringnumber2=(String)mylist.getLast();d=Integer.parseInt(number2);resultShow.setText("請(qǐng)輸入正整數(shù)");}}if(e.getSource()==正負(fù)號(hào)按鈕){if(mylist.size()==1){Stringnumber1=(String)mylist.getFirst();try{doubled=Double.parseDouble(number1);d=-1*d;Stringstr=String.valueOf(d);mylist.set(0,str);resultShow.setText(str);}catch(Exceptionee){resultShow.setText("輸入有誤");}}elseif(mylist.size()==3){Stringnumber2=(String)mylist.getLast();try{doubled=Double.parseDouble(number2);d=-1*d;Stringstr=String.valueOf(d);mylist.set(2,str);resultShow.setText(str);}catch(Exceptionee){resultShow.setText("輸入有誤");}}}elseif(e.getSource()==平方按鈕){if(mylist.size()==1||mylist.size()==2){Stringnumber=(String)mylist.getLast();try{doubled=Double.parseDouble(number);d=d*d;Stringstr=String.valueOf(d);mylist.clear();mylist.add(str);resultShow.setText(str);}catch(Exceptionee){resultShow.setText("輸入有誤");}}}elseif(e.getSource()==平方根按鈕){if(mylist.size()==1||mylist.size()==2){Stringnumber=(String)mylist.getLast();try{doubled=Double.parseDouble(number);d=Math.sqrt(d);Stringstr=String.valueOf(d);mylist.clear();mylist.add(str);resultShow.setText(str);}catch(Exceptionee){resultShow.setText("輸入有誤");}}}elseif(e.getSource()==求倒數(shù)按鈕){if(mylist.size()==1||mylist.size()==2){Stringnumber=(String)mylist.getLast();try{doubled=Double.parseDouble(number);if(d==0){resultShow.setText("除數(shù)不能為0");}else{d=1/d;Stringstr=String.valueOf(d);mylist.clear();mylist.add(str);resultShow.setText(str);}}catch(Exceptionee){resultShow.setText("輸入有誤");}}}elseif(e.getSource()==求余按鈕){if(mylist.size()==2){Stringnumber1=(String)mylist.getFirst();Stringnumber2=(String)mylist.getLast();try{doubled1=Double.parseDouble(number1);doubled2=Double.parseDouble(number2);if(d2==0){resultShow.setText("除數(shù)不能為0");}else{doubled=d1%d2;Stringstr=String.valueOf(d);mylist.clear();mylist.add(str);resultShow.setText(str);}}catch(Exceptionee){resultShow.setText("輸入有誤");}}}elseif(e.getSource()==求冪按鈕){if(mylist.size()==2){Stringnumber1=(String)mylist.getFirst();Stringnumber2=(String)mylist.getLast();try{doubled1=Double.parseDouble(number1);doubled2=Double.parseDouble(number2);doubled=Math.pow(d1,d2);Stringstr=String.valueOf(d);mylist.clear();mylist.add(str);resultShow.setText(str);}catch(Exceptionee){resultShow.setText("輸入有誤");}}}elseif(e.getSource()==求階乘按鈕){if(mylist.size()==1){Stringnumber=(String)mylist.getFirst();try{intn=Integer.parseInt(number);if(n<0){resultShow.setText("輸入有誤");}else{intf=1;for(inti=1;i<=n;i++){f*=i;}Stringstr=String.valueOf(f);mylist.clear();mylist.add(str);resultShow.setText(str);}}catch(Exceptionee){resultShow.setText("輸入有誤");}}}elseif(e.getSource()==判斷素?cái)?shù)按鈕){if(mylist.size()==1){Stringnumber=(String)mylist.getFirst();try{intd=Integer.parseInt(number);if(d<=1){resultShow.setText("輸入的數(shù)不是素?cái)?shù)");}elseif(d==2||d==3){resultShow.setText("輸入的數(shù)是素?cái)?shù)");}else{booleanflag=true;for(inti=2;i<=Math.sqrt(d);i++){if(d%i==0){flag=false;break;}}if(flag){resultShow.setText("輸入的數(shù)是素?cái)?shù)");}else{resultShow.setText("輸入的數(shù)不是素?cái)?shù)");}}}catch(Exceptionee){resultShow.setText("輸入有誤");}}}Stringnumber1=(String)mylist.getFirst();try{doubled=Double.parseDouble(number1);d=d*d;Stringstr=String.valueOf(d);mylist.set(0,str);resultShow.setText(str);}catch(Exceptione){//異常處理}elseif(mylist.size()==3){Stringnumber2=(String)mylist.getLast();try{doubled=Double.parseDouble(number2);d=d*d;Stringstr=String.valueOf(d);mylist.set(0,str);resultShow.setText(str);}catch(Exceptione){//異常處理}}elseif(e.getSource()==立方按鈕){if(mylist.size()==1||mylist.size()==2){Stringnumber1=(String)mylist.getFirst();try{doubled=Double.parseDouble(number1);d=d*d*d;Stringstr=String.valueOf(d);mylist.set(0,str);resultShow.setText(str);}catch(Exceptione){//異常處理}}elseif(mylist.size()==3){Stringnumber2=(String)mylist.getLast();try{doubled=Double.parseDouble(number2);d=d*d*d;Stringstr=String.valueOf(d);mylist.set(0,str);resultShow.setText(str);}catch(Exceptione){//異常處理}}}華東交通大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告try{if(mylist.size()==1||mylist.size()==2){Stringnumber1=(String)mylist.get