java课程设计--科学计算器

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...........................................................8第1页1课设任务及要求1.1课设任务：⑴、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）；⑵、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①设计的计算器应用程序可以完成加法、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。②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。③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六个部分。第2页2需求分析2.1设计背景设计这个计算器主要是参考Windows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、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、退格和清零功能。第3页3设计思路⑴、本应用程序继承自框架类（JFrame），容器Containerc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JPanelp加入到”Center”区域。包含各种按钮的面板JPanelp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：Buttonb=newButton();b.addActionListener(事件监听器)；⑵、事件监听器中的事件处理方法voidactionPerformed(ActionEventevt)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（”0”，”1”，”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）。⑶、在事件处理，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doOperation()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。⑷、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。⑸、利用按钮设计计算器的各个运算符和操作符，通过按钮的事件处理实现按钮计算功能。⑹、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：①加减乘除求余以及指数运算②其他运算Ⅰ、求平方根Ⅱ、对数运算Ⅲ、余弦运算Ⅳ、正切运算Ⅴ、e的指数运算Ⅵ、倒数运算③主要方法说明publiccos(doublex)//求x的余弦函数publictan(doublex)//求x的正切函数publicsqrt(doublex)//求x的平方根publiclog(doublex)//求x的自然对数运算publicexp(doublex)//求e的x次幂publicpow(doublea，doubleb)//求a的b次幂publicdaoshu(doublex)//求x的倒数第5页④程序流程图开始有数字键按下将输入的数字显示在文本框中加减乘除等运算三角函数等运算在文本框中显示结果结束第6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7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，2006.9[2]丁振凡《Java语言使用教程实验指导》.北京邮件大学出版社，2006.9[3]BruceEckel《Java编程思想》.机械工业出版社2007.6[4]耿祥义《JAVA2实用教程》.清华大学出版社2009.5第8页附录程序代码如下：Appalication如下：importjava.awt.*;importjava.awt.event.*;importjavax.swing.*;importjavax.swing.event.*;importjava.lang.*;importjava.text.*;importjava.math.BigInteger;publicclassCalculatorimplementsActionListener{//动作监听接口JFrameframe;//框架JTextFieldtextShow;//文本行JPanelpanel,panel1,panel2,panel3;//面板JButtonbuttonBk,buttonCe,buttonC;JButtonbutton[];JButtonDot,AddAndSub,Add,Sub,Mul,Div,Mod,Sqrt,Dao,Equal,zhengxian,yuxian,jiecheng,duishu;JMenuBarmainMenu;//主菜单，子菜单,菜单项JMenueditMenu,viewMenu;JMenuItemcopyItem,pasteItem,tItem,sItem;DecimalFormatprec;//用于设置数据输出精度49，67booleanclickable;//用于控制当前能否按键doublevard,result;//用来保存double型数据的中间值(vard)第9页和最后结果(result)intkey=-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Stringcopy;//做复制,粘贴用//构造函数publicCalculator(){clickable=true;result=0;frame=newJFrame(计算器—应用非师范);prec=newDecimalFormat(0.######);//设置数据输出精度(对于double型值)textShow=newJTextField(15);textShow.setText();textShow.setHorizontalAlignment(textShow.RIGHT);textShow.setEditable(false);textShow.setBackground(newColor(255,255,255));panel=newJPanel();frame.getContentPane().add(panel);panel1=newJPanel();panel2=newJPanel();panel.setLayout(newBorderLayout());//菜单设置mainMenu=newJMenuBar();editMenu=newJMenu(编辑(E));viewMenu=newJMenu(查看(V));copyItem=newJMenuItem(复制(C)Ctrl+C);copyItem.addActionListener(this);pasteItem=newJMenuItem(粘贴(P)Ctrl+V);pasteItem.addActionListener(this);第10页editMenu.add(copyItem);editMenu.add(pasteItem);tItem=newJMenuItem(★精简型科学计算器);tItem.addActionListener(this);sItem=newJMenuItem(☆开发团队);sItem.addActionListener(this);viewMenu.add(tItem);viewMenu.add(sItem);mainMenu.add(editMenu);mainMenu.add(viewMenu);panel.add(mainMenu,BorderLayout.NORTH);panel.add(textShow,BorderLayout.CENTER);panel.add(panel1,BorderLayout.SOUTH);panel1.setLayout(newBorderLayout());buttonBk=newJButton(Backspace);buttonBk.setForeground(newColor(255,0,0));buttonCe=newJButton(CE);buttonCe.setForeground(newColor(2