java課程設(shè)計報告 計算器

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1、目　錄 一、課設(shè)任務(wù)及要求 1 二、需求分析 1 三、設(shè)計思路 2 四、詳細設(shè)計 4 五、運行調(diào)試與分析討論 8 六、設(shè)計體會與小結(jié) 12 七、參考文獻 13 一、課設(shè)任務(wù)及要求 設(shè)計一個圖形界面（GUI）的計算器應(yīng)用程序，完成簡單的算術(shù)運算。 設(shè)計要求 設(shè)計的計算器應(yīng)用程序可以完成加法、減法、乘法、除法和取余運算。且有小數(shù)點、正負號、求倒數(shù)、退格和清零功能。 本程序主要練習(xí)使用布局管理器設(shè)計一個計算器的界面，并練習(xí)使用事件監(jiān)聽器處理數(shù)據(jù)的輸入，并完成相關(guān)的計算。 除上述要求外，本次設(shè)計的程序還附加了進制轉(zhuǎn)換和求平方，求立方的功能。 二、需求分析

2、日常生活中經(jīng)常需要用到計算器，比如科學(xué)計算、數(shù)值計算、會計業(yè)務(wù)等，在Applet中實現(xiàn)一個精巧實用的計算器，可以讓用戶在使用網(wǎng)站服務(wù)的同時，可以很方便地進行數(shù)據(jù)運算，可增加頁面的實用性，同時讓用戶的操作也更方便與快捷。本項目需要實現(xiàn)一個具有四則運算的計算器，擁有加、減、乘、除功能，并且還要具備求倒數(shù)，小數(shù)點，求余，退格和清零的功能。除此之外，本次設(shè)計的程序添加轉(zhuǎn)進制和求平方與立方功能。 三、設(shè)計思路 本應(yīng)用程序繼承自框架類（Frame），此程序使用Frame布局管理器BorderLayout，將單行文本框加入到“North”區(qū)域，包含各種按鈕的面板buttonPanel加入到”Cente

3、r”區(qū)域。 還可以將進制轉(zhuǎn)換的面板與單行文本框放一塊。 包含各種按鈕的面板buttonPanel 采用n行n列的網(wǎng)格布局，然后將數(shù)字按鈕和運算符按鈕以及控制按鈕添加到面板中。同時注冊按鈕事件監(jiān)聽器。如： Button b=new Button(); b.addActionListener(事件監(jiān)聽器)； 事件監(jiān)聽器中的事件處理方法void actionPerformed(ActionEvent e)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（”0”，”1”，”2”…”8”，”9”）、運算符按鈕事件（”+”，”－“，”*”，”/”，”%”）、正負號按鈕事件（”+/-

4、“）、小數(shù)點按鈕事件（”.”）、等號按鈕事件（”＝”）、求倒按鈕事件（”1/x”）、求平方按鈕事件（“x2”）、求立方按鈕事件（“x3”）、退格按鈕事件（”退格”）、清楚按鈕事件(“C”)，進制轉(zhuǎn)換事件。 在事件處理觸發(fā)按鈕事件時，要進一步分析，是重新開始計算時觸發(fā)的按鈕事件還是計算中間觸發(fā)的按鈕事件。 計算器完成的是一個數(shù)學(xué)表達式，如：3＋2，所以可以采用不同的變量來存儲數(shù)字和字符，如3，＋，2分別存儲在變量pre，operatorchar，和 current中，最后運算時，要按住按鈕“=”才能運算，當(dāng)按住運算符按鈕時便將之前輸入的數(shù)字存儲在變量 pre中，并將運算符存儲在operato

5、rchar中，當(dāng)按住等號按鈕時，便將后輸入的數(shù)字存儲到current中并根據(jù)所輸入的運算符進行相關(guān)運算。 本應(yīng)用程序中的數(shù)字按鈕和運算符按鈕可以分別定義兩個不同的對象組件。如：數(shù)字按鈕button，可以用數(shù)組button[]存放,數(shù)組按鈕與數(shù)字聯(lián)系在一起，如當(dāng)按下button[1]時，也相當(dāng)與在計算器中輸入數(shù)字1。預(yù)算符用變量operatorchar來存放。 工作原理： 將數(shù)字鍵與其他鍵分別進行監(jiān)聽，一個單行文本框用來顯示輸入的數(shù)據(jù)，inputstring用來存放每次錄入的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)與字符錄入都通過按鍵來觸發(fā)事件，單行文本框設(shè)置的不可編輯（這樣可靠性很高）。然后對所有的button來進

6、行監(jiān)聽，當(dāng)按到“+，-，*，/,%”按鈕時，將第一輸入的數(shù)字存儲到pre,輸入的運算符通過變量operatorchar來存儲，當(dāng)再輸入數(shù)字后遇到“=”時，便將運算符后的數(shù)字存儲到變量“current”里，接著調(diào)用“+，-，*，/,%”運算函數(shù)進行 pre operatorchar current之間的運算，將結(jié)果用 result保存起來，并顯示在單行文本框中。 這里需要聲明的是每次輸入的數(shù)據(jù)都要進行類型轉(zhuǎn)換，將字符串型的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成 double型才能進行運算，設(shè)計一個轉(zhuǎn)換函數(shù)，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)用 temp 存儲，所以數(shù)據(jù)存儲起來比較簡單，也不會有什么語法上的錯誤。誠然，通過這樣的數(shù)據(jù)存儲方式

7、就可以很方便的加進其他的擴展功能，如要進行求倒數(shù)的運算，只要將1.0/temp 重新賦值給temp便可以實現(xiàn)。 退格按鈕事件只需將輸入的數(shù)據(jù)字符型重新編輯后把最后的一個數(shù)字消去顯示出來，清空按鈕只需將所以變量初始化。 求平方與立方可調(diào)用系統(tǒng)Math類的靜態(tài)方法pow()，進制轉(zhuǎn)換同樣與其他button類似分別進行事件監(jiān)聽，設(shè)計一個內(nèi)部私類來進行進制轉(zhuǎn)換，觸發(fā)事件后調(diào)用類中方法就行了。 功能規(guī)劃： （1）基本運算； （2）進制運算，如二進制和十進制數(shù)，十進制數(shù)和十六進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換； （3）類設(shè)計。Calculator和Calculate，Calculate是個內(nèi)部類，功能是進行

8、進制的轉(zhuǎn)換，Calculator是初始化界面，以及響應(yīng)用戶的操作。 四、詳細設(shè)計 1.數(shù)據(jù)分析 計算器的程序設(shè)計，必然會有數(shù)據(jù)的輸入，其中數(shù)據(jù)包括運算符和數(shù)字，均要通過計算器上的button按鈕選項按鍵輸入進去，里面錄入的必然是字符型的數(shù)據(jù)，如果要進行運算，要將輸入的字符型轉(zhuǎn)換成double型，以防止運算出錯。如可以這樣定義一個轉(zhuǎn)換函數(shù)： public double formatConvert(String inputString)/*將字符串轉(zhuǎn)換為double類型*/ { double temp = 0.0; temp = Double.pars

9、eDouble(inputString); return temp; } 2.算法思路 大致思路已經(jīng)在上文有比較詳細的介紹，主要是通過將數(shù)字鍵和其他符號區(qū)別開來進行監(jiān)聽，可以Pre變量存儲運算符前的數(shù)據(jù)，operatorchar存儲運算符，current存儲運算符后的數(shù)據(jù)。當(dāng)按住運算符按鈕時便將之前輸入的數(shù)字存儲在變量 pre中，并將運算符存儲在operatorchar中，當(dāng)按住等號按鈕時，便將后輸入的數(shù)字存儲到current中并根據(jù)所輸入的運算符進行相關(guān)運算。每次輸入的數(shù)字數(shù)據(jù)將進行類型轉(zhuǎn)換，將inputstring的值賦值給temp，這樣便可以直接通過對

10、temp的運算來實現(xiàn)對 X的平方，立方，倒數(shù)和進制轉(zhuǎn)換了。 3．類設(shè)計 class Calculator extends JFrame implements ActionListener { } //Calculator是初始化界面，以及響應(yīng)用戶的操作。 Calculate是個內(nèi)部類，功能是進行進制的轉(zhuǎn)換， private class Calculate{ public Calculate()throws NumberFormatException{} //轉(zhuǎn)換為二進制 //轉(zhuǎn)換為八進制 //轉(zhuǎn)換為十六進制 } 4.功能設(shè)計 主要

11、程序流程圖： 主要代碼及其注釋： //響應(yīng)用戶點擊按鈕事件 //將數(shù)字按鈕鍵與數(shù)字一一對應(yīng)起來 public void actionPerformed(ActionEvent e) //數(shù)字按鈕事件 { for(int i=0;i<10;i++) { if(e.getSource() == button[i]) { inputString +=i; //當(dāng)按鍵是數(shù)字N，監(jiān)聽到輸入的數(shù)字 input.setText(inputString); //也是N } }

12、 if(e.getSource()==clearButton) //清空按鈕事件 { pre = 0.0; //將所有的變量都初始化 current = 0.0; result = 0.0; operatorChar = ' '; inputString = " "; input.setText("0.0"); decimalButton.setSelected(true); //十進制按鈕選中 } if(e.getSource()==backspaceButto

13、n) //退格 { if(inputString.length()>0) //判斷有數(shù)據(jù)輸入 { inputString = inputString.substring(0, inputString.length()-1); input.setText(inputString); //顯示退格后的結(jié)果 } } if(e.getSource() == plusButton){ setValue('+');}//加法 if(e.getSource() == subtractButton){setValue('-');}/

14、/減法 if(e.getSource() == multiButton){setValue('*');}//乘法 if(e.getSource() == divisionButton){setValue('/');}//除法 if(e.getSource() == modButton){ setValue('%');}//求余 //加減乘除求余都調(diào)用setvalue（）函數(shù) //setVlaue() private void setValue(char opChar)//賦值pre和operatorChar { operatorChar = opChar; p

15、re = formatConvert(inputString); input.setText(opChar+""); inputString = " "; } //等號（運算)事件 if(e.getSource()==equalButton) { current = formatConvert(inputString);//賦值給current doOperator(); //調(diào)用計算函數(shù) input.setText(""+result); //顯示運算結(jié)果 inputString = ""+resu

16、lt; decimalButton.setSelected(true); } // 計算函數(shù) DoOperator(): /*該方法用于根據(jù)用戶的輸入進行數(shù)值計算，得到計算結(jié)果*/ public double doOperator() { switch(operatorChar) //判斷運算符 { case '+':result = pre + current;break; //加運算 case '-':result = pre - current;break; //減運算 case '*':result = pr

17、e * current;break; //乘法運算 case '/':result = pre / current;break; //除法運算 case '%':result = pre % current;break; //求余運算 } return result; //返回結(jié)果 } //小數(shù)點事件 if(e.getSource()==pointButton)//小數(shù)點 { int index = inputString.indexOf('.'); if(index == -1)//如果數(shù)字中沒有小數(shù)點.,則添加小數(shù)點

18、 { inputString += ".";} } 運行界面： 可見下文。 五、運行調(diào)試與分析討論 1）運行程序后顯示界面如下，可在計算器面板上按鍵，單項文本框不可編輯的： 2）進行簡單的加減乘除運算，如 3+2： 3）將上式的結(jié)果 5.0 % 2運算： 3）進制運算轉(zhuǎn)換，如 在十進制下輸入 63，將它轉(zhuǎn)換成其他的進制。 轉(zhuǎn)換成二進制： 轉(zhuǎn)換成八進制： 轉(zhuǎn)換成十六進： 4）異常處理： 異常處理提示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換出錯！ 六、設(shè)計體會與小結(jié) 設(shè)計，給人以創(chuàng)作的沖動，但是也要為這次沖動承擔(dān)一定的痛苦，但

19、事后會發(fā)現(xiàn)，這一切都是值得的。本次的JAVA課程設(shè)計讓我對JAVA的理論知識又有更深一步的了解，溫故而知新，開始設(shè)計之時完全沒頭緒，對于理論知識學(xué)習(xí)不夠扎實的我深感“書到用時方恨少”，只好再把書中介紹的相關(guān)的知識重新閱讀了一番，對知識系統(tǒng)而全面進行了梳理，遇到難處先是苦思冥想再向同學(xué)請教，終于熟練掌握了基本理論知識，而且領(lǐng)悟諸多平時學(xué)習(xí)難以理解掌握的較難知識，學(xué)會了如何思考的思維方式，找到了設(shè)計的靈感。 這次課程設(shè)計使我感到收獲不小，使我對JAVA的設(shè)計過程有了更深的了解，促進了對理論知識的消化與吸收，也鞏固和完善了本門課程的知識體系結(jié)構(gòu)。設(shè)計過程中遇到了不少的麻煩，在調(diào)試過程中也出現(xiàn)了一些

20、平時學(xué)習(xí)過程中，沒有遇到過的錯誤，通過在課程設(shè)計中老師的耐心指導(dǎo)以及查閱相關(guān)的資料，努力的思考，一一解決了遇到的問題，通過這些問題，使我對課本知識的理解也更加深刻了。 通過實踐可以讓我發(fā)現(xiàn)更多平時學(xué)習(xí)中不可能遇到的問題，提高綜合能力，因此在以后的學(xué)習(xí)過程中，我將要通過更多的實踐來提高自己，來加強完善知識結(jié)構(gòu)體系。 綜上所述，課程設(shè)計誠然是一門專業(yè)課，給我很多專業(yè)知識以及專業(yè)技能上的提升，同時又是一門講道課，一門辯思課，給了我許多道理，給了我很多思想，給了我莫大的空間。大學(xué)教育當(dāng)如此。 七、參考文獻 [1] 盧曉惠主編.《Java 編程指導(dǎo)》.西安：西安科技大學(xué)出版社. 2006 [2] 張國寧主編 .《Java程序設(shè)計案例教程 》.北京：中國水利出版社.2007 [3] 黃明 ,梁旭主編.《Java信息系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)實例》.北京：機械工業(yè)出版社.2006 [4]