java课程设计科学计算器.doc

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12.1 设计背景12.2 开发的技术及功能23 设计思路24 详细设计44.1功能实现：44.4 程序设计过程55 系统调试55.1 运行调试56 参考文献7附录71 ( ; 法作作" . 获获捕次两如如非非有入/ ;" 计科简简, ( ) = ( . = ( 栏贴'' ( = = ( 菜复下/ ; = ;"( ;= , 同除除数文钮钮'/ ; = ;" = ( 清清内文文将'''按 + . ( . ) .<0 " . ) = && 除一的的串当环环用' '/ ;) ( 母在在符则，符符个串前前如 ; ) . ( . ( + ) ( ;"" ) =( 号首,再数数是代代号有首字字当/ = ; = )'= . | = |''<)( &&' ( +) 00 ( ( = ; = & = 时按+按 ( . ;< = ) = ; '' ! )+; ;+ ; )'=) + < ( )( . . ( , = 数数能" . =( ) . ''=( ( . = 运 ;) ( ( . ;) ( . . ( ( . ; )乘乘数( . )'' ( .( ; ) = & = 乘乘阶 ;) ( . . ; = "能能负 )=) ( ) = & 运运/ )( . ( ( = ) = ( 运余余 ;)( . . ;( ) = = ( 运运/ )( . . ( ; ;号号开负 ) =( ;( = = ( 号号/ ; ;00 = ( . . 理理 ，00被不 是/ ) ;0= ;) ( = )=0%) 个掉，0被被但 如如 ( 0 / = ;( ) = ( 0数数 如如/ ; = .) ='' +;( ) 00= ( ; ; ;( ) ) = 除除个第作''/ = ; ( ( ;( = ; ""能"" =)( . = ; ( ;( * ;- = ( ;) = ) ( . . ) . = ;- )= ( ;( ;) ( = ;零零不除( . = . ( ) ; . =* )= ( ) ( . ; )= ) . ; 0= ( 算连,=果果/ ) = '= = ;"" ;( . . ) . 零不除除( . )= ( . ;) . * ; ;( . . : ) : ( = ''' ;= = ;" ) : ; ) ( . 零零不除 . ) . ; ( : ; ( ; ) . ( 0 ( = '*/ = = ) . ( = : ; ) ( = 零零为"" 00 ) . : ) ( : ; ) . ( : ;( 00 ) ( = 作/ = )( . ) . . : ; ;) . = "不不" )=) . ( : ;) . * ;( : ; ;( : ( = 操' = = | = .+( . ) ( ; ) = ) ; ) . ; ( ; = .( . ( ) = ''插不含如如'含含串字文前前时按''/ ) . . & = ( ) = 0 ( 之符文的的数代代的下按数果果 ;( 是 为算算参 否断 ) ) ( ( / + < ; ( 的的按按置/ ;( ) ; _ . ;) . ) ; . ; ; ; . ;) ; ( . ;0 ; ( ) ( . ; ;) . ; ( . ; (. ; ) . ; . ;) . ;) ;) . (. ; ( . ; ; . ) ; (. ; . ; ; . ;) ( ( . ) . ( ) ( . . . / ;), ( 绑绑与有将将 ) , "" ) ( ( . ;"""( = ) ( ;" ) 0( ( ;"" = ) ( =" = ; 0( ( = ) ( ; "" ) ( " ;) 0, ;" = ) 0, . ;" ) 0 -( ) 00 . " ;) , -+ ) , ( . ;. ( ( )+ << ( = . ;) ;) ) ( . ;) . ;) ( ; ; . ), . ) = ;),0 . ;" ;), ( ; = ;) ( ; ; . ; . ; . ) ) ) ( ) 队队开 )""计型" ; ( ) ( ;) (粘粘 ; ( " (制( "看看( = ) " = ) = 设设设 )( . ;( = ; = ) ( ; ( "" ( 型型 (出出数/ ;"#." ;范师师" = = )( 函函/ 制做做 算算行存来 算算种进保 / = (最 值据型 用/ 否否能制/ ; 精精出数数/ ; ; , 单,菜菜/ , , , , , , 板/; , 本本/ 架架/ ; 口口接/ ; * * * . ; . * 下 下码码附附. 大.教 耿耿. 出械 想程 .，出出学北.指指教使使 丁丁.0，出大邮邮.用语语 文考考常常实实函，行行据果的预预致基基风算自自 界界器运后后经下面面界调运运 调统 成成，用行行法写件监，局局面和功功程过设程程程流流倒 / 次次次/) 次 ) 运对对自/) 方方的 函函正正求/ 函余余 / 说说法运数 运指的的运正 运运运运数数方平运运运指余余除减现现现设详详果算数操框框能能功计现处钮钮通操操算各各器设用算算运来来一可算最最组存存 ，或储组组数以所 达达学一完完件件的中中算事的的发始始重析分分要事发中 在符将时时行行( 到话话都处应话话是”、”是是是然 放放框入分分“数数数 号号就话”是是”“是是数或，件钮钮理处 。 运数）（的、 （） 求以）弦） 切 “件按）”件按按、”（钮求求）”钮等”钮点小-+钮钮按）%/，”（按运运”，” ” 00事字数数几以件。件事要要完 理理事器听听)听事( ) 如。件按按时板板加添添 一按以以按和字字后然然格 用 面面按各各。” ”加 钮种，” 入框框单布边 用 ， （自序序程思计能能功格格数有算对自自运运进时运数角角 、 ）数数点以算算运除除、加加能基的现现程。的的件 由要界算算计图个个要功及及发 的的具器计计同，能但但很，代代单单器本来来体运行能能， 算指对以以 根根平 （数对 （数数、 正 弦算的的科一进进甚、余还本本些些运和点以除除减减常器但计计秀些些了还计计设的更及及科计计计将制制的平编编器的中中系 要算背背设分分求需分分个结会设设讨与与运计详详计、需要要与：包报报程，计课按境境发集集中掌掌练习阅阅料过率提提台开 、 选能零零和、求号号数且运运取、加加以用器器的要设设算数自 包包数数指平以以、求求求能功清数数倒）运运数数进（余以以、法法、成以以序算的的 务课要要务任任页 00 0 _ 考考 0 _ 行行 0 统 计程程 实功 _ 细 计计 0 功的开开 计计 分分 0 要 _ 要 ：课课 0 及及设 目1 课设任务及要求1.1课设任务：  、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）；、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。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。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。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。 3 设计思路、本应用程序继承自框架类（JFrame），容器Container c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JPanel p加入到”Center”区域。包含各种按钮的面板JPanel p 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：Button b=new Button();b.addActionListener(事件监听器)；、事件监听器中的事件处理方法void actionPerformed(ActionEvent evt)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）。 、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。、计算器完成的是一个数学表达式，如：32，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。、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。、利用文本框显示操作数和运算结果。4 详细设计4.1功能实现： 加减乘除求余以及指数运算其他运算 、求平方根、对数运算 、余弦运算 、正切运算、e的指数运算 、倒数运算主要方法说明public cos(double x)/求x的余弦函数public tan (double x)/求x的正切函数public sqrt(double x)/求x的平方根public log (double x)/求x的自然对数运算public exp (double x)/求e的x次幂public pow (double a，double b)/求a的b次幂public daoshu (double x)/求x的倒数程序流程图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 27 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，2006.92 丁振凡Java语言使用教程实验指导. 北京邮件大学出版社，2006.93 Bruce Eckel Java编程思想. 机械工业出版社 2007.64耿祥义 JAVA2实用教程.清华大学出版社 2009.5附录程序代码如下：Appalication 如下：import java.awt.*; import java.awt.event.*; import javax.swing.*;import javax.swing.event.*;import java.lang.*;import java.text.*; import java.math.BigInteger;public class Calculator implements ActionListener /动作监听接口 JFrame frame; /框架 JTextField textShow; /文本行 JPanel panel, panel1, panel2, panel3; /面板 JButton buttonBk, buttonCe, buttonC; JButton button; JButton Dot,AddAndSub, Add, Sub, Mul, Div, Mod,Sqrt, Dao, Equal,zhengxian,yuxian,jiecheng,duishu; JMenuBar mainMenu; /主菜单，子菜单,菜单项 JMenu editMenu, viewMenu ; JMenuItem copyItem, pasteItem, tItem, sItem; DecimalFormat prec; /用于设置数据输出精度 49，67 boolean clickable; /用于控制当前能否按键 double vard, result; /用来保存double型数据的中间值(vard)和最后结果(result) int key = -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 String copy; /做复制,粘贴用 /构造函数 public Calculator() clickable = true; result = 0; frame = new JFrame("计算器应用非师范"); prec=new DecimalFormat("0.#"); /设置数据输出精度(对于double型值) textShow = new JTextField(15); textShow.setText(""); textShow.setHorizontalAlignment(textShow.RIGHT); textShow.setEditable(false); textShow.setBackground(new Color(255, 255, 255); panel = new JPanel(); frame.getContentPane().add(panel); panel1 = new JPanel(); panel2 = new JPanel(); panel.setLayout(new BorderLayout(); /菜单设置 mainMenu = new JMenuBar(); editMenu = new JMenu("编辑(E)"); viewMenu = new JMenu("查看(V)"); copyItem = new JMenuItem("复制(C) Ctrl+C"); copyItem.addActionListener(this); pasteItem= new JMenuItem("粘贴(P) Ctrl+V"); pasteItem.addActionListener(this); editMenu.add(copyItem); editMenu.add(pasteItem); tItem = new JMenuItem("精简型科学计算器"); tItem.addActionListener(this); sItem = new JMenuItem( "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(new BorderLayout(); buttonBk = new JButton("Backspace"); buttonBk.setForeground(new Color