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Java实现计算器设计

本文实例为大家分享了Java实现计算器设计的具体代码,供大家参考,具体内容如下

需求分析

目的是实现一个基于Java的可以 求解带括号加减乘除表达式 的 带界面 的计算器。 需要知道的Java技术:Java Swing(Java图形界面设计)、Java集合(栈)、lambda表达式、Java基础等。

设计思路

1、实现一个Java计算器界面类
2、实现一个Java计算带括号加减乘除表达式的类
3、实现主函数调用

设计实现

Java计算器项目结构:

Calculator类为计算器界面设计、Calculate类为计算带括号加减乘除表达式的类,Main函数为项目程序入口。

Java计算器界面设计实现代码:

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package Calculator;

 

import java.awt.BorderLayout;

import java.awt.CardLayout;

import java.awt.Dimension;

import java.awt.GridLayout;

import java.awt.TextField;

import java.awt.event.ActionEvent;

import java.awt.event.ActionListener;

 

import javax.swing.JButton;

import javax.swing.JFrame;

import javax.swing.JMenu;

import javax.swing.JMenuBar;

import javax.swing.JMenuItem;

import javax.swing.JPanel;

import javax.swing.JTextField;

 

public class Calculator extends JFrame{

  

  private double result= 0 ;

  private int count= 0 ;

 

  public Calculator() {

   this .setSize( 330 , 399 ); 

   this .setTitle( "计算器" ); 

   init();

//  this.pack();

   this .setVisible( true );

   this .setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); 

  }

 

  public void init() { //初始化界面

  

   this .setLayout( new BorderLayout()); //总体布局为边框式布局

  

   /*

    * 总体边框式布局north放置文本框

    */ 

   JTextField textField=new JTextField();

   textField.disable();

   textField.setPreferredSize(new Dimension(this.getWidth(),50));

   this.add(textField,BorderLayout.NORTH);

 

   /*

    * 总体边框式布局center放置@panel(边框式布局)

    * @panel边框式布局north放置@panelN(网格布局)

    * @panel边框式布局center放置@panelC(卡片式布局)

    * @panelC卡片来切换@panel0(标准)和@panel1(科学)两种模式

    * @panel0,@panel1均为网格布局

    */    

   JPanel panel=new JPanel();

   panel.setLayout(new BorderLayout());

   this.add(panel, BorderLayout.CENTER);

  

   JPanel panelN=new JPanel();

   panelN.setLayout(new GridLayout(1,6));

   JButton MC=new JButton("MC");

   JButton MR=new JButton("MR");

   JButton M0=new JButton("M+");

   JButton M1=new JButton("M-");

   JButton MS=new JButton("MS");

   JButton M=new JButton("M");

   panelN.add(MC);panelN.add(MR);panelN.add(M0);

   panelN.add(M1);panelN.add(MS);panelN.add(M);

   panel.add(panelN,BorderLayout.NORTH);

  

   CardLayout cardLayout=new CardLayout();

   JPanel panelC=new JPanel();

   panelC.setLayout(cardLayout);

  

   JPanel panel0=new JPanel();

   panel0.setLayout(new GridLayout(6,4));

   JButton[] standredButton=new JButton[24];

   String str[]={"%","√","x²","1/x",

     "CE","C","×","/",

     "7","8","9","*",

     "4","5","6","-",

     "1","2","3","+",

     "±","0",".","="

   };

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

    standredButton[i]=new JButton(str[i]);

    String text=standredButton[i].getText();

    standredButton[i].addActionListener(new ActionListener() {

    

     @Override

     public void actionPerformed(ActionEvent e) {

      // TODO Auto-generated method stub

      if(text.equals("CE")||text.equals("C")) {

       textField.setText("");

      }

      else if(text.equals("=")) {

       String expression=textField.getText();

       Calculate cal=new Calculate();

       textField.setText(cal.evaluateExpression(expression)+"");

      }

      else if(text.equals("%")) {

      

      }

      else if(text.equals("√")) {

       result=Double.parseDouble(textField.getText());

       result=Math.sqrt(result);

       textField.setText(result+"");

      }

      else if(text.equals("x²")) {

       result=Double.parseDouble(textField.getText());

       result*=result;

       textField.setText(result+"");

      }

      else if(text.equals("1/x")) {

       result=Double.parseDouble(textField.getText());

       result=1/result;

       textField.setText(result+"");

      }

      else if(text.equals("±")) {

       if(count==0) {

        textField.setText(textField.getText()+"-");

        count=1;

       }

       else {

        textField.setText(textField.getText()+"+");

        count=0;

       }

      }

      else if(text.equals("×")) {

       textField.setText(textField.getText().substring(0, textField.getText().length()-1));

      }

      else {

       textField.setText(textField.getText()+text);

      }

         

     }

    

    }

   

    );

    panel0.add(standredButton[i]);

   }

   panelC.add(panel0);

  

   JPanel panel1=new JPanel();

   panel1.setLayout(new GridLayout(7,5));

   JButton scienceButton[]=new JButton[35];

   String str1[]= {

   "x²","x^y","sin","cos","tan",

   "√","10^x","log","Exp","Mod",

   "↑","CE","C","×","/",

   "π","7","8","9","*",

   "n!","4","5","6","-",

   "±","1","2","3","+",

   "(",")","0",".","="   

   };

   for(int i=0;i<str1.length;i++) {

    scienceButton[i]=new JButton(str1[i]);

    //scienceButton[i].addActionListener();

    panel1.add(scienceButton[i]);

   }

   panelC.add(panel1);

   

   panel.add(panelC,BorderLayout.CENTER);

  

   /*

    * 菜单

    */

   JMenuBar menuBar=new JMenuBar();

   this.setJMenuBar(menuBar);

   JMenu modelMenu=new JMenu("模式");

   menuBar.add(modelMenu);

   JMenuItem standred=new JMenuItem("标准"); 

   standred.addActionListener(new ActionListener() {

    @Override

    public void actionPerformed(ActionEvent e) {

     // TODO Auto-generated method stub

     cardLayout.first(panelC);

    } 

   });

   modelMenu.add(standred);

   JMenuItem science=new JMenuItem("科学");

   science.addActionListener(new ActionListener() {

    @Override

    public void actionPerformed(ActionEvent e) {

     // TODO Auto-generated method stub

     cardLayout.last(panelC);

    }  

   });

   modelMenu.add(science);

  

  }

/*

  private class ButtonAction implements ActionListener{

 

   @Override

   public void actionPerformed(ActionEvent e) {

    // TODO Auto-generated method stub

     

   } 

  }

*/

}

Java计算带括号加减乘除表达式类的实现:

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package Calculator;

 

import java.util.*;

 

/*

*使用此类直接调用evaluateExpression方法即可,传入需计算的表达式,返回计算结果

*/

public class Calculate {

     //这个函数的作用就是使用空格分割字符串,以便后面使用分割函数使得将字符串分割成数组

     public String insetBlanks(String s) {

         String result = "" ;

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

             if (s.charAt(i) == '(' || s.charAt(i) == ')' ||

                     s.charAt(i) == '+' || s.charAt(i) == '-'

                     || s.charAt(i) == '*' || s.charAt(i) == '/' )

                 result += " " + s.charAt(i) + " " ;

             else

                 result += s.charAt(i);

         }

         return result;

     }

 

     public double evaluateExpression(String expression) {

         Stack<Double> operandStack = new Stack<>();

         Stack<Character> operatorStack = new Stack<>();

         expression = insetBlanks(expression);

         String[] tokens = expression.split( " " );

         for (String token : tokens) {

             if (token.length() == 0 )   //如果是空格的话就继续循环,什么也不操作

                 continue ;

             //如果是加减的话,因为加减的优先级最低,因此这里的只要遇到加减号,无论操作符栈中的是什么运算符都要运算

             else if (token.charAt( 0 ) == '+' || token.charAt( 0 ) == '-' ) {

                 //当栈不是空的,并且栈中最上面的一个元素是加减乘除的人任意一个

                 while (!operatorStack.isEmpty()&&(operatorStack.peek() == '-' || operatorStack.peek() == '+' || operatorStack.peek() == '/' || operatorStack.peek() == '*' )) {

                     processAnOperator(operandStack, operatorStack);   //开始运算

                 }

                 operatorStack.push(token.charAt( 0 ));   //运算完之后将当前的运算符入栈

             }

             //当前运算符是乘除的时候,因为优先级高于加减,因此要判断最上面的是否是乘除,如果是乘除就运算,否则的话直接入栈

             else if (token.charAt( 0 ) == '*' || token.charAt( 0 ) == '/' ) {

                 while (!operatorStack.isEmpty()&&(operatorStack.peek() == '/' || operatorStack.peek() == '*' )) {

                     processAnOperator(operandStack, operatorStack);

                 }

                 operatorStack.push(token.charAt( 0 ));   //将当前操作符入栈

             }

             //如果是左括号的话直接入栈,什么也不用操作,trim()函数是用来去除空格的,由于上面的分割操作可能会令操作符带有空格

             else if (token.trim().charAt( 0 ) == '(' ) {

                 operatorStack.push( '(' );

             }

             //如果是右括号的话,清除栈中的运算符直至左括号

             else if (token.trim().charAt( 0 ) == ')' ) {

                 while (operatorStack.peek() != '(' ) {

                     processAnOperator(operandStack, operatorStack);    //开始运算

                 }

                 operatorStack.pop();   //这里的是运算完之后清除左括号

             }

             //这里如果是数字的话直接如数据的栈

             else {

                 operandStack.push(Double.parseDouble(token));   //将数字字符串转换成数字然后压入栈中

             }

         }

         //最后当栈中不是空的时候继续运算,知道栈中为空即可

         while (!operatorStack.isEmpty()) {

             processAnOperator(operandStack, operatorStack);

         }

         return operandStack.pop();    //此时数据栈中的数据就是运算的结果

     }

 

     //这个函数的作用就是处理栈中的两个数据,然后将栈中的两个数据运算之后将结果存储在栈中

     public void processAnOperator(Stack<Double> operandStack, Stack<Character> operatorStack) {

         char op = operatorStack.pop();  //弹出一个操作符

         Double op1 = operandStack.pop();  //从存储数据的栈中弹出连个两个数用来和操作符op运算

         Double op2 = operandStack.pop();

         if (op == '+' )  //如果操作符为+就执行加运算

             operandStack.push(op1 + op2);

         else if (op == '-' )

             operandStack.push(op2 - op1);   //因为这个是栈的结构,自然是上面的数字是后面的,因此用op2-op1

         else if (op == '*' )

             operandStack.push(op1 * op2);

         else if (op == '/' )

             operandStack.push(op2 / op1);

     }

}

主函数:

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package Calculator;

 

public class Main {

 

  public static void main(String[] args) {

   // TODO Auto-generated method stub

   Calculator calculator= new Calculator();

  }

 

}

设计实现展示

可以随意缩小放大界面,界面部件会跟随界面大小自适应调整。

其他功能

目前实现了标准型计算,科学型计算更加复杂,实现了界面,没有计算功能,后续可能会继续开发,敬请期待。

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持。

原文链接:https://blog.csdn.net/Just_learn_more/article/details/90732604

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