Java仿windows自帶的計算器-課程設計

一段塵封已久的代碼，當年的課程設計。《java程序設計》課程設計報告
課題名稱：GUI計算器設計
1. 課程設計題目
   基於GUI的計算器設計
2. 課程設計目的
1. 鞏固和加深課堂所學知識；
2. 將課本上的理論知識和實際應用有機的結合起來，培養同窗們分析和解決實際問題的能力；
3. 經過對java語言程序代碼的閱讀、修改、設計，理解和掌握複雜的java語言應用程序的編程，提升實踐編程能力。
3. 程序運行環境及開發工具
    本程序在Windows XP的PC機上利用Jbuilder9.0的軟件開發實現，在Windows XP平臺上Jbuilder9.0及Eclipse環境中運行經過。
4. 程序功能使用說明
運行該程序後，參與運算的操做數可有鼠標點擊相應按鈕輸入，也可有鍵盤輸入，但操做符應有鼠標點擊相應的按鈕，當：
1.在簡易計算中能夠按照常規輸入計算，基本無bug，「%」未設置其用途；
2.簡易計算中，能夠進行+、-、*、/、乘方(^)、開方(√)及階乘(!)運算；
3.科學計算中有許多功能爲實現，主要能進行加、減、乘、除、乘方、開方、冪、開n次方、倒數、階乘、ln、e的x次冪、三角函數等高級運算；
4.例如：
(1).         1     +     9     =     10
(2).         25   +     -8    =     17
(3).         98   -      35   =     63
(4).         96   *     2     =     192
(5).         96   /      4     =     24
(6).         4     ^     3     =     64
(7).         100 √          =     10
(8).         -9    √          =     不能執行此操做！！
(9).         20   !             =     2432902008176640000
(10).       -20  !             =     不能執行此操做！！
(11).       0     !             =     1
(12).       8     ln           =     2.0794415416798357
(13).       2     Exp        =     7.38905609893065
(14).       8     x^y 3     =     512
(15).       20   x^2        =     400
(16).       100  n！     =  93326215443944152681699238856266700490715968264381621468592963895217599993229915608941463976156518286253697920827223758251185210916864000000000000000000000000
(17).       30  sin  =  0.49999999999999994(0.5)   (求sin30度)
其餘(cos,tan)依次類推；
(18).1/x計算有bug；
(19).       3     x√ 8     =     2     (求8開3次方)；
(20).       95   Mod      10   =     5     (95對10求餘)
5. 關鍵算法與技術：
       1.大數階乘；
       2.界面切換；
       3.GirdLayout佈局管理器的使用；
       4.事件響應；
       5.匿名內部類的使用；
       6.
6. 設計思路：
     本程序採用模塊化設計，調試方便，程序的可讀性好。在老師的指導下，由主程序啓動簡易計算器，根據使用者的須要能夠在簡易計算器中進行運算操做，若不能滿 足用戶功能，能夠選擇使用科學計算器，具體操做與目前市面上的計算器差很少，用戶還能夠選擇使用說明進行查看具體操做。因爲時間及我的水平的問題，科學計 算中還有不少功能未實現。
具體思路：用戶輸入（點擊）某一數字或操做符，程序將自行判斷是操做數仍是操做符，
1.      若爲一操做數的首次輸入，則將顯示區的「0」替換，若該操做數不爲首次輸入則將顯示區的數字串接上這次輸入的數字；
2.      若爲操做符，將判斷是否爲帶符號操做數，如果則保存符號，反之爲純操做符：若爲二元操做符就將顯示區的字符串轉化爲雙精度數；若爲等號就進行計算結果並顯示結果；若爲一目操做符就進行相應的一目運算並顯示結果；
3.      進行相應的初始化操做，爲下一次輸入作準備；
4.      根據本身的理解畫了下面的簡單的流程圖。
略
7.編碼實現：
//package 計算器;

view source print ?

001	package org.csmn.app;

002

003	import java.awt.*;

004	import java.awt.event.*;

005	import javax.swing.*;

006	import java.io.*;

007	import java.math.*;

008	import java.util.*;

009

010

/**

011	* <p>Title: 用戶應用界面計算器</p>

012	* <p>Description: 包含簡易計算與功能更增強大的科學計算</p>

013	* <p>Copyright: Copyright (c) 2008</p>

014	* <p>Company: </p>

015	* <a href="http://my.oschina.net/arthor" target="_blank" rel="nofollow">@author</a>  車水碼農

016	* @version 1.0

017

*/

018	public class Calculat {

019	static JTextField show;//設置輸入區，顯示區

020	static double opNum = 0;//存放操做數

021	static String opChar = "=";//存放操做符

022	static boolean flag = true;//設置標誌

023

024	public static void main(String[] args) {

025	new EasyFrame();//產生首界面——簡易計算器

026

}

027

}

028

029	class EasyFrame { //構建簡易計算器框架界面

030	static JFrame frame;

031

032	public EasyFrame() {

033	frame = new JFrame("簡易計算器");

034	Toolkit kit = Toolkit.getDefaultToolkit();//設置圖標

035	//下面這條語句很差，不具備可移植性

036	Image image = kit.getImage("D:\\jbproject\\netTest\\src\\nettest\\1471.jpg");

037	frame.setIconImage(image);

038	frame.addWindowListener(new WindowAdapter() {//響應關閉事件

039	public void windowClosing(WindowEvent e) {

040	System.exit(0);

041

}

042

});

043	JMenuBar mb = new JMenuBar();//建立菜單欄

044	JMenu m1 = new JMenu("編輯");//建立菜單

045	JMenu m2 = new JMenu("操做");

046	JMenu m3 = new JMenu("幫助");

047	JMenuItem mi1c = new JMenuItem("複製", KeyEvent.VK_C);//建立菜單項

048	JMenuItem mi1v = new JMenuItem("粘貼", KeyEvent.VK_V);

049	JMenuItem mi21 = new JMenuItem("基本計算");

050	JMenuItem mi22 = new JMenuItem("科學計算");

051	JMenuItem mi31 = new JMenuItem("使用說明");

052	JMenuItem mi32 = new JMenuItem("About...");

053	frame.setJMenuBar(mb);//添加菜單到窗口

054	mb.add(m1);

055	mb.add(m2);

056	mb.add(m3);

057	m1.add(mi1c);

058	m1.add(mi1v);

059	m2.add(mi21);

060	m2.add(mi22);

061	m3.add(mi31);

062	m3.add(mi32);

063	/*菜單項監聽事件 */

064	mi1c.addActionListener(new MenuItemListener());//監聽複製

065	mi1v.addActionListener(new MenuItemListener());//監聽粘貼

066	mi22.addActionListener(new MenuItemListener());

067	mi31.addActionListener(new MenuItemListener());

068	mi32.addActionListener(new MenuItemListener());

069	Container cp = frame.getContentPane();//獲取內容窗格

070	cp.add(new easyCalPanel());//將簡易計算器面板加入到框架中

071	frame.setSize(280, 250);

072	//frame.pack();//將框架設置合適的大小

073	frame.setVisible(true);//設置框架可見

074

}

075

}

076

077	class AdvanceFrame { //構建高級計算器框架界面

078	static JFrame frame;

079

080	public AdvanceFrame() {

081	frame = new JFrame("科學計算器");

082	Toolkit kit = Toolkit.getDefaultToolkit();//設置圖標

083	Image image = kit.getImage("D:\\jbproject\\netTest\\src\\nettest\\1471.jpg");

084	frame.setIconImage(image);

085	JMenuBar mb = new JMenuBar();//建立菜單欄

086	JMenu m1 = new JMenu("編輯");

087	JMenu m2 = new JMenu("操做");

088	JMenu m3 = new JMenu("幫助");

089	JMenuItem mi1c = new JMenuItem("複製", KeyEvent.VK_C);

090	JMenuItem mi1v = new JMenuItem("粘貼", KeyEvent.VK_V);

091	JMenuItem mi21 = new JMenuItem("基本計算");

092	JMenuItem mi22 = new JMenuItem("科學計算");

093	JMenuItem mi31 = new JMenuItem("使用說明");

094	JMenuItem mi32 = new JMenuItem("About...");

095	frame.setJMenuBar(mb);//添加菜單欄

096	mb.add(m1);

097	mb.add(m2);

098	mb.add(m3);//添加菜單

099	m1.add(mi1c);

100	m1.add(mi1v);

101	m2.add(mi21);

102	m2.add(mi22);

103	m3.add(mi31);

104	m3.add(mi32);

105	mi1c.addActionListener(new MenuItemListener());//監聽複製

106	mi1v.addActionListener(new MenuItemListener());//監聽粘貼

107	mi21.addActionListener(new MenuItemListener());//監聽簡易計算

108	mi31.addActionListener(new MenuItemListener());//監聽使用說明

109	mi32.addActionListener(new MenuItemListener());//監聽關於

110	Container cp = frame.getContentPane();//獲取框架的內容窗格

111	cp.add(new AdvanceCalPanel());//添加高級計算面板

112	frame.pack();//設置適當的大小

113	frame.setVisible(true);//可見

114	frame.addWindowListener(new WindowAdapter() {//響應關閉按鈕

115	public void windowClosing(WindowEvent e) {

116	System.exit(0);

117

}

118

});

119

}

120

}

121

122	class MenuItemListener implements ActionListener {//響應菜單事件

123	public void actionPerformed(ActionEvent e) {

124	if ("基本計算".equals(e.getActionCommand())) {

125	new EasyFrame();//切換到簡易計算器窗口

126	AdvanceFrame.frame.setVisible(false);

127	} else if ("科學計算".equals(e.getActionCommand())) {

128	new AdvanceFrame();//切換到高級計算界面

129	EasyFrame.frame.setVisible(false);

130	} else if ("複製".equals(e.getActionCommand())) {

131

//

132	} else if ("粘貼".equals(e.getActionCommand())) {

133

//

134	} else if ("使用說明".equals(e.getActionCommand())) {

135

try {

136	FileInputStream fis = new FileInputStream("使用說明.txt");

137	InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis);

138	BufferedReader br = new BufferedReader(isr);

139	JTextArea helpArea = new JTextArea(15, 48);

140	//helpArea.enable(false);

141	helpArea.setEditable(false);

142	helpArea.setDisabledTextColor(Color.black);

143	JScrollPane scroll = new JScrollPane(helpArea);

144

String s;

145	while ((s = br.readLine()) != null) {

146	helpArea.append(s);

147	helpArea.append("\n");

148

}

149	JOptionPane.showMessageDialog(null, scroll, "幫助主題", JOptionPane.PLAIN_MESSAGE);

150	br.close();

151	} catch (IOException ex) {

152	ex.printStackTrace();

153

}

154	//System.exit(0);   //若是加上此句，當關掉JOptionPane時就會關掉JFrame;

155	} else if (e.getActionCommand().equals("About...")) {

156	JTextArea aboutArea = new JTextArea();

157	aboutArea.setText("版權擁有者：車水碼農\n開發時間：2008-12-16\n");

158	JOptionPane.showMessageDialog(null, aboutArea, "關於 計算器", JOptionPane.PLAIN_MESSAGE);

159

}

160

}

161

}

162

163	class AdvanceCalPanel extends JPanel { //建立高級計算面板

164	private static final long serialVersionUID = 2696716054985506500L;

165

166	public AdvanceCalPanel() {

167	setLayout(new BorderLayout());//設置佈局方式

168	Calculat.show = new JTextField("0", 27);//顯示文本區

169	Calculat.show.setFont(new Font("Dialog", Font.PLAIN, 16));//設置字體

170	Calculat.show.setHorizontalAlignment(JTextField.RIGHT);//設置光標位置

171	JPanel ps = new JPanel();//建立面板加載顯示區文本框

172	ps.add(Calculat.show);

173	JPanel pbl = new JPanel();//建立面板加載按鈕

174	pbl.setLayout(new GridLayout(10, 5, 1, 1));//設置按鈕面板的佈局

175	pbl.setBorder(BorderFactory.createEtchedBorder());//設置邊框

176	//pbr.setLayout(new GridLayout(5,6,1,2));

177	//pbr.setBorder(BorderFactory.createEtchedBorder());

178	String[] larr = { //按鈕

179	"Sta", "F-E", "(", ")", "MC", "clr", "Avg", "dms", "Exp", "ln", "MR",

180	"Dec", "Sum", "sin", "x^y", "log", "MS", "Bin", "E(x)", "cos",

181	"x^2", "n!", "M+", "Oct", "D(x)", "tan", "x√", "1/x", "PI",

182	"Hex", "D", "E", "F", "/", "Mod", "And", "A", "B", "C", "*",

183	"Or", "Xor", "7", "8", "9", "-", "Lsh", "Not", "4", "5", "6",

184	"+", "Int", "shift", "1", "2", "3", ".", "0", "=" };

185	for (int i = 0; i < larr.length; i++) {

186	addButton(pbl, larr[i]);//建立按鈕

187

}

188	setBorder(BorderFactory.createEtchedBorder());//設置邊框

189	add(pbl, BorderLayout.CENTER);//分別添加兩面板到框架中

190	add(ps, BorderLayout.NORTH);

191

}

192

193	private void addButton(Container c, String s) { //建立按鈕，加入到面板並監聽按鈕事件

194	JButton bt = new JButton(s);

195	c.add(bt);

196	bt.addActionListener(new buttonListener());

197

}

198

}

199

200	class easyCalPanel extends JPanel {//操做基本等同於建立高級計算面板

201	private static final long serialVersionUID = 3224376138339105930L;

202

203	public easyCalPanel() {

204	setLayout(new BorderLayout());

205	Calculat.show = new JTextField("0", 17);

206	Calculat.show.setFont(new Font("Dialog", Font.PLAIN, 18));

207	Calculat.show.setHorizontalAlignment(JTextField.RIGHT);

208	JPanel ps = new JPanel();

209	ps.add(Calculat.show);

210	JPanel pb = new JPanel();

211	pb.setLayout(new GridLayout(5, 4, 1, 1));

212	pb.setBorder(BorderFactory.createEtchedBorder());

213	String bts = "%^√!789/456*123-0.=+";

214	for (int i = 0; i < bts.length(); i++) {

215	addButton(pb, bts.substring(i, i + 1));

216

}

217	add(pb, BorderLayout.CENTER);

218	add(ps, BorderLayout.NORTH);

219

}

220

221	private void addButton(Container c, String s) {

222	JButton bt = new JButton(s);

223	bt.setFont(new Font("Dialog", Font.PLAIN, 18));//設置字體

224	c.add(bt);

225	bt.addActionListener(new buttonListener());

226

}

227

}

228

229	class buttonListener implements ActionListener {//響應按鈕事件

230

231	public void actionPerformed(ActionEvent e) {

232	String s = e.getActionCommand();//獲取命令

233	if ('0' <= s.charAt(0) && s.charAt(0) <= '9' || s.equals(".")) {//該命令爲正操做數

234	if (Calculat.flag) { //若初次輸入該操做數（如：輸入「123」中的「1」）

235	Calculat.show.setText(s);

236

} else {

237	//（如：輸入「123」中的"2"或"3"）

238	Calculat.show.setText(Calculat.show.getText() + s);

239

}

240	Calculat.flag = false;//修改標誌

241	} else {//命令爲操做數爲負數或操做符

242	if (Calculat.flag) {//初次輸入

243	if (s.equals("-")) {//爲負數

244	Calculat.show.setText(s);

245	Calculat.flag = false;

246	} else {//連續輸入幾個操做符

247	Calculat.opChar = s; ///

248

}

249	} else {//爲操做符

250	calculate cal = new calculate();//建立計算類實例

251	double x = Double.parseDouble(Calculat.show.getText());//將輸入的操做數轉換爲double型

252	cal.calopr1(x);//雙目運算及處理單目運算的操做數

253	Calculat.opChar = s;//保存運算符

254	if (Calculat.opChar.equals("!") || Calculat.opChar.equals("√")//操做數必須爲正的單目運算

255	|| Calculat.opChar.equals("n!")) {

256	if (Calculat.opNum < 0) {

257	Calculat.show.setText("不能執行此操做！！");

258

} else {

259	cal.calopr2((int) Calculat.opNum, Calculat.opChar);//單目運算

260

}

261	Calculat.opChar = "=";//保存符號爲下一次運算作準備

262	} else if (Calculat.opChar.equals("1/x")

263	|| Calculat.opChar.equals("x^2")

264	|| Calculat.opChar.equals("ln")

265	|| Calculat.opChar.equals("log")

266	|| Calculat.opChar.equals("sin")

267	|| Calculat.opChar.equals("cos")

268	|| Calculat.opChar.equals("tan")

269	|| Calculat.opChar.equals("Exp")) {//普通單目運算

270	cal.calopr2((int) Calculat.opNum, Calculat.opChar);//單目運算

271	Calculat.opChar = "=";//保存符號爲下一次運算作準備

272

}

273	Calculat.flag = true;//設置標誌爲下一次運算作準備

274

}

275

}

276

}

277

}

278

279	class calculate {//計算處理

280	public void calopr1(double n) {//處理雙目運算及單目運算的操做數

281	String str = "";

282	if (Calculat.opChar.equals("+")) {

283	Calculat.opNum += n;

284	} else if (Calculat.opChar.equals("-")) {

285	Calculat.opNum -= n;

286	} else if (Calculat.opChar.equals("*")) {

287	Calculat.opNum *= n;

288	} else if (Calculat.opChar.equals("/")) {

289	if (n == 0) {

290	str = "除數爲0！！！";

291

} else {

292	Calculat.opNum /= n;

293

}

294	} else if (Calculat.opChar.equals("^") || Calculat.opChar.equals("x^y")) {

295	Calculat.opNum = Math.pow(Calculat.opNum, n);

296	} else if (Calculat.opChar.equals("x√")) {

297	Calculat.opNum = Math.pow(n, 1 / Calculat.opNum);

298	} else if (Calculat.opChar.equals("=")) {

299	Calculat.opNum = n;

300	} else if (Calculat.opChar.equals("Mod")) {

301	Calculat.opNum = Math.abs(Math.IEEEremainder(Calculat.opNum, n));

302

}

303	Calculat.show.setText(str + Calculat.opNum);

304

}

305

306	public void calopr2(int n, String opChar) { //處理單目運算

307	if (opChar.equals("!") || opChar.equals("n!")) {

308	Calculat.show.setText(new Factorial().factorial((int) Calculat.opNum).toString());

309	} else if (opChar.equals("√")) {

310	Calculat.show.setText("" + Math.sqrt(n));

311	} else if (opChar.equals("1/x")) {

312	Calculat.show.setText("" + (1.0 / n));

313	} else if (opChar.equals("x^2")) {

314	Calculat.show.setText("" + Math.pow(n, 2));

315	} else if (opChar.equals("ln")) {

316	Calculat.show.setText("" + Math.log(n));

317	} else if (opChar.equals("log")) {

318	//Calculat.show.setText("" + Math.log10(n));

319	} else if (opChar.equals("sin")) {

320	Calculat.show.setText("" + Math.sin(Math.toRadians(n)));

321	} else if (opChar.equals("cos")) {

322	Calculat.show.setText("" + Math.cos(Math.toRadians(n)));

323	} else if (opChar.equals("tan")) {

324	Calculat.show.setText("" + Math.tan(Math.toRadians(n)));

325	} else if (opChar.equals("Exp")) {

326	Calculat.show.setText("" + Math.exp(n));

327

}

328

}

329

}

330

331	class Factorial { //計算大數階乘

332	protected static ArrayList<BigInteger> table = new ArrayList<BigInteger>();

333

static {

334	table.add(BigInteger.valueOf(1));

335

}

336

337	/** Creates a new instance of factorial */

338	public static synchronized BigInteger factorial(int x) {

339	if (x < 0) {

340	throw new IllegalArgumentException("x must be non-negative.");

341

}

342	for (int size = table.size(); size <= x; size++) {

343	BigInteger lastfact = (BigInteger) table.get(size - 1);

344	BigInteger nextfact = lastfact.multiply(BigInteger.valueOf(size));

345	table.add(nextfact);

346

}

347	return (BigInteger) table.get(x);

348

}

349

}