实现计算器功能的应用程序

摘要

计算器一般是指“电子计算器”,该名词由日文传入中国。计算器是能进行数学运算的手持机器，拥有集成电路芯片，结构简单，功能较弱，但由于它使用方便、操作简单、价格低廉，因而广泛运用于商业交易中，也是必备的办公用品。

该程序是一个图形界面的简单的java计算器，使用人员能快捷简单地进行操作。即时准确地获得需要的计算的结果，充分降低了数字计算的难度和节约了时间，对人们的生活有一定的帮助。可以进行简单的四则运算（加、减、乘、除，以及求倒数，求相反数），有退格功能, 归零表示初始化，界面颜色为灰白，该程序支持键盘操作。

关键字计算器，程序，运算，操作

目录

摘要........................................................................................................................... I

1 绪论 (1)

1.1课程设计的目的 (1)

1.2课程设计的任务与要求 (1)

2 需求分析 (2)

2.1功能需求 (2)

2.2出错处理 (2)

2.3数据处理 (2)

2.4系统环境要求 (2)

3 概要设计 (3)

3.1界面及功能描述 (3)

3.2简要的设计流程 (4)

4详细设计 (5)

4.1计算器界面的设置 (5)

4.2类层次中各个类的描述 (5)

5 系统运行测试 (8)

5.1初始运行界面 (8)

5.2按键测试 (8)

5.3运算符重复输入测试 (9)

5.4被除数为0的测试 (9)

5.5 BACKSPACE按键越界操作 (9)

5.6优先级程序计算 (10)

5.7输出测试 (10)

6 总结 (11)

参考文献 (12)

附录（源代码） (13)

攀枝花学院本科课程设计论文绪论

1 绪论

1.1 课程设计的目的

计算器在我们的生活中常常会使用到，本次课程设计，通过界面以及其中的逻辑处理，完成了四则运算的处理。通过awt包或者swing包中的界面设计部分对界面设计的细节可以有更多的了解。利用面向对象的思想，将各个组件的事件响应分别用不同的类表达出来。面向对象的思想从很大程度上可以让程序的思路更加清晰，而且可重用性很高。对于具有相同事件响应的组件则可以调用相同的类来处理事件。除此之外，利用栈的知识来解决运算符优先的问题也让我们对java中的栈有了更多的了解。

1.2 课程设计的任务与要求

a. 使用Java的awt包或Swing包的类库设计图形界面的计算器

b 该计算器能够完成加减乘除的四则混合运算（注意运算优先级）

c 使用图形界面中的事件委托机制来处理事件响应

2 需求分析

2.1 功能需求

用户能够完成四则混合运算+、-、*、/，并且计算器能够自动的识别运算符的优先级，根据输入的运算公式，自动计算出相应的结果。同时完成计算器中的backspace、ce按钮，能够完成消除或者删除的功能。

2.2 出错处理

当用户如果按下的是除零的操作，显示框将显示“被除数不能为0”。

当用户如果连续多次按下运算符，计算器自动记忆第一次运算符，并且做防连续输入相同的运算符或者是不同的运算符。

当用户在同一个数据中多次输入小数点，计算器能够自动判断小数点重复，自动只记忆第一个小数点。

当用户在同一个数据中输入多个负号，计算器能够自动做重复检查，不显示多余的负号。

当用户在使用backspace功能删除越界数据时候，计算器自动做相应处理。

2.3 数据处理

在程序的起始，建立了两个栈，分别用来存储操作数和操作符。在计算器的核心运算代买中，运用这两个栈来实现算法中的优先级的处理，使用“#”号来标记目标计算公式的结束。目标计算公式通过计算器的键盘实现输入，当按下“=”号之后，计算器通过调用计算器核心函数来实现数据的处理。

2.4 系统环境要求

操作系统：WIN XP或更高版本

开发语言：java

开发工具：eclipse

3 概要设计

3.1 界面及功能描述

(1)界面布局。创建一个面板，先将所有按钮：所有数字键和运算符键等放在面板上，采用网格布局，具体设计为4行，4列的网格，十六个格子。再添加一个1行4列的网格布局来放置三个功能键：归零，退格，输出。然后，对以上两个面板，采用BorderLayout布局，将按键面板放在计算机的中部，功能键面板放右上角，作为一个新的面板。最后，将文本框放在左上角，新面板放中央，采用边界布局管理器，做为界面的整体布局，这样界面布局就搞定了。

(2)按退格键，将返回到前一次输入状态。

(3)按归零键，输入的数字第一个数字为零。

3.2 简要的设计流程

图3.1 简要的设计流程图

4 详细设计

4.1 计算器界面的设置

本程序的实现使用了swing和awt两个包，主题程序界面按键根据微软计算器的布置界面进行设置，采用比较人性化的常规按键排布。返回计算结果的“=”号键使用了两倍于普通按键面积的设计，使的击中的概率更加大。

整体界面是采用了BorderLayout布局，通过4个panel进行布局的详细划分，panel3用来存储位于panel4左下角的GridLayout（1，2，4，4）布局，panel1、panel2、panel3分别用来表示BorderLayout的上中下三个模块。

Panel1中添加了一个Label display，display用来作为显示器，实时的显示输入和计算的数据。其中display需要设置为右对齐和只读属性。

Panel2中添加数字输入键和基本操作符键，panel采用了GridLayout布局，将整个panel2平分为4*4个空间，其中，数字键采用了15磅字体和蓝色文字，操作符采用了15磅字体和红色文字，是的界面更加显眼和便于区分。

Panel4中首先划分为GridLayout（1，2，4，4），在Panel4中，再次使用了GridLayout（1，2，4，4）将panel4的左侧一分为二，左边为panle3，这个的基础上程序往panel3中添加了backspace和ce两个按键，在Panel4的右侧单元格中添加了“=”号按钮，这个时候的“=”号就是相当于两个普通按钮的长度和大小。

整个程序界面的设计工作基本完成。

4.2 类层次中各个类的描述

本次课程设计一共分为了5个类，每个类都各自完成不同的功能。

●class MyCalculator: 类MyCalculator是主类，含有main（）函数，

通过new CalFrame()来运行程序。

●class CalFrame: 类CalFrame完成的功能是计算器界面的设计，并

且将每个组件都添加事件响应。具体的事件响应操作将在其他的类中逐

一实现。

●class HandleWin:点击关闭windows窗口的控制类。

●class HandleNum:字符串输入控制类。

●Class HandleEqual:等号出发事件的响应机制类。

类的属性包括：

0-9的数字键

JButton num1; JButton num2; JButton num3; JButton num4;

JButton num5; JButton num6; JButton num7; JButton num8;

JButton num9; JButton num0;

+ - * / 四个控制按钮

JButton plus;

JButton minus;

JButton mutiply;

JButton divide;

. +/- 两个按钮

JButton point;

JButton sign;

Backspace ce = 三个按钮

JButton bs;

JButton ce;

JButton equal;

将这些按钮按照一定的顺序添加到现实面板中。

Panel p1,p2,p3,p4;

//为了布局的方便，利用borderLayout，通过几个面板来添加

Stack OPNT = new Stack ();

//用来记录操作数的栈

Stack OPTR = new Stack ();

//用来记录操作符的栈，栈底压入“#”，取到了“#"代表已到栈底

boolean pointswitch = true;//小数点开关

boolean oprateswitch = false;//运算符开关

boolean siginswitch = true;// 正负号开关

方法：

public void actionPerformed(ActionEvent e)

当按下了控制按钮，根据搜索控制开关来确定能否继续添加，各个相应的处理机制。

public double segmentation(String myString)

字符串优先级计算代码的核心函数。

public int compare(char ch1,char ch2)

1值为ch1大于ch2;-1为ch1小于ch2;0为ch1等于ch2

public double oprate(double a,char b,double ce)

通过参数b来判断加减乘除

攀枝花学院本科课程设计论文系统运行测试

5 系统运行测试

5.1 初始运行界面

图5.1初始运行界面

5.2 按键测试

图5.2 按键测试