Java课程设计计算器

2023-06-12 约 2357 字预计阅读 5 分钟

https://bing.ee123.net/img/rand?artid=131172603

Java课程设计——计算器

简介：

在本博客中，我将使用Java Swing构建一个科学计算器，Java Swing是一种图形用户界面（GUI）工具包。通过这个项目，我们可以学习如何使用Java Swing创建一个交互式的计算器应用程序，并实现基本的数学运算功能和一些科学计算功能。

一.基本要求

仿照Windows计算器,编写一具有GUI的计算器，能实现整数的加、减、乘、除四则运算，并且需要支持键盘快捷键，基本可取代windows计算器。支持复制、粘贴功能，方便输入长串数字。

二.功能实现

1.加减乘除的实现

2.三角函数，乘方开方等计算的实现

3.可以直接获取当前时间

4.可以进行进制的换算

5.实现从键盘的录入以及复制粘贴导入数据

三.设计思路

导入所需的Java库：在代码开头使用 import 语句导入所需的Java库，包括 java.awt 和 javax.swing 等库。
创建Calculator类并继承JFrame：创建一个名为 Calculator 的类，并继承 JFrame 类，以构建应用程序的主窗口。
定义类的成员变量：在 Calculator 类中定义一些成员变量，用于存储计算器的状态，如 start 表示是否重新开始计算， result 表示当前的计算结果， command 表示当前的运算符等。
创建窗口和布局：在 Calculator 类的构造方法中设置窗口的标题、大小和位置，并创建一个面板用于容纳按钮。
添加文本域：使用 JTextField 组件创建一个文本域，并设置其属性，如大小和编辑性。
创建按钮：使用 JButton 组件创建各种功能按钮，并为每个按钮设置事件监听器。
实现事件监听器：创建一个内部类 MyActionListener ，实现 ActionListener 接口，并编写各个按钮的事件处理逻辑。根据按钮的不同，执行相应的操作，如输入数字、选择运算符、执行计算等。
界面美化和异常处理：在添加按钮时，设置按钮的背景颜色和样式，以使界面更美观。在事件处理逻辑中，进行异常处理，如处理除数为零的情况或输入错误数字的情况，并给出相应的提示信息。
完善辅助方法：在 Calculator 类中添加辅助方法，如去除多余的小数位数、计算阶乘等。
实例化Calculator类：在 main 方法中创建 Calculator 对象，启动应用程序。

四.具体步骤操作

创建Java项目并导入所需的库：首先，我们需要创建一个Java项目，并导入Java Swing库以及其他所需的库文件。
创建Calculator类并继承JFrame：在项目中创建一个名为Calculator的类，并继承JFrame类，这将作为我们的计算器应用程序的主窗口。
设置计算器的基本属性：在Calculator类的构造方法中，设置计算器的标题、大小和位置等基本属性。
添加文本域和按钮：使用JTextField组件添加一个文本域，用于显示计算结果或用户输入的数字。然后，使用JButton组件创建按钮，并将它们添加到一个面板中。
实现按钮的事件监听器：创建一个内部类MyActionListener实现ActionListener接口，用于监听按钮的事件。根据按钮的不同功能，编写相应的操作逻辑，例如数字输入、运算符、三角函数、阶乘等。
实现数学运算功能：在事件监听器中，根据用户的输入和选择的运算符，实现基本的数学运算功能，如加法、减法、乘法和除法。使用Math类的方法实现一些常见的数学运算，如平方、开方和三角函数等。
实现其他功能：添加一些其他的科学计算功能，例如十进制与二进制的转换、获取当前时间等。
完善用户界面：根据需要，设置按钮的背景颜色、布局和其他样式。
测试和调试：运行程序，通过点击按钮进行数学运算和科学计算，检查结果是否正确。在测试过程中，注意捕获并处理可能出现的异常，例如除数为零或输入错误。

五.具体代码内容展示

1.设计计算器窗口，提供了基本的界面组件以及按钮的设置和添加。

 public Calculator() {

        this.setTitle("科学计算器");
        this.setSize(600, 300);
        this.setLocationRelativeTo(null);

        //添加文本域
        jTextField = new JTextField(30);
        jTextField.setText("");
        jTextField.setEditable(true);
        this.add(jTextField,"North");

        //添加按钮
        jPanel.setLayout(new GridLayout(5,7,3,3));
        String name[] = {
                "+/-","PI","1/X","C","/","*","Back","X^2","X^3",
                "X^y","7","8","9","-","X!","√X","3^√X","4","5",
                "6","+","sin","cos","tan","1","2","3","%",
                "2进制","10进制","cot","time","0",".","="
        };
        jButtons = new JButton[name.length];
        MyActionListener actionListener= new MyActionListener();

2.部分按钮的功能实现

 if(start) {
if((int)input.charAt(0)>=48 && (int)input.charAt(0)<=57
&& input.length() == 1 ) {
jTextField.setText(""+input);
}
if(input.equals("+/-")) {
jTextField.setText("-");
}
if(input.equals("PI")) {
jTextField.setText(""+Math.PI);
}
start = false;
if(input.equals("C"))
jTextField.setText("");
}

 //实现清零键
else if(input.equals("C"))
jTextField.setText("");
//实现退格键
else if(input.equals("Back")) {
if(jTextField.getText().length() > 0){
jTextField.setText(jTextField.getText().substring(0,jTextField.getText().length()-1));
}
}

3.三角函数计算的实现

 else if(input.equals("sin")) {
result = Math.sin(Double.parseDouble(jTextField.getText()));
jTextField.setText(""+getPrettyNumber(Double.toString(result)));
start = true;
}
//实现余弦三角函数
else if(input.equals("cos")) {
result = Math.cos(Double.parseDouble(jTextField.getText()));
jTextField.setText(""+getPrettyNumber(Double.toString(result)));
start = true;
}
//实现余切三角函数
else if(input.equals("cot")) {
result = 1.0/Math.tan(Double.parseDouble(jTextField.getText()));
jTextField.setText(""+getPrettyNumber(Double.toString(result)));
start = true;
}
//实现正切三角函数
else if(input.equals("tan")) {
result = Math.tan(Double.parseDouble(jTextField.getText()));
jTextField.setText(""+getPrettyNumber(Double.toString(result)));
start = true;
}

4.进制转换的实现

 //实现十进制到二进制的转化
else if(input.equals("2 进制")) {
String result2 = Integer.toBinaryString(Integer.parseInt(jTextField.getText()));
jTextField.setText(""+getPrettyNumber(result2));
start = true;
}
//实现二进制到十进制的转化
else if(input.equals("10 进制")) {
try {
String result2 = Integer.valueOf(jTextField.getText(),2).toString();
jTextField.setText(""+getPrettyNumber(result2));
}catch(NumberFormatException exception) {
JOptionPane.showMessageDialog(null, "对不起，数字错误，请重新输入！", "Error!", JOptionPane.ERROR_MESSAGE);
throw new NumberFormatException("数字格式错误");
}finally {
start = true;
}

            }

5.细节处理

    //去掉小数点后没用的0
    public static String getPrettyNumber(String number) {
        return BigDecimal.valueOf(Double.parseDouble(number))
                .stripTrailingZeros().toPlainString();
    }

6.获取当前时间

       //实现获取当前时间
            else if(input.equals("time")) {
                SimpleDateFormat df = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
                jTextField.setText(df.format(System.currentTimeMillis()));
                start = true;
            }