1、學(xué)號2016-2017學(xué)年 第二學(xué)期第2頁金融IT入門-程序設(shè)計課程設(shè)計報告題目：用Python編寫簡易計算器程序?qū)W號：指導(dǎo)教師:中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院XX系2017年 月3日目錄一總體概述：二. 設(shè)計目標(biāo)：三. 程序流程圖: 四程序代碼：五.設(shè)計體會：評分 細(xì)則項 分 評秀好 良等 中差現(xiàn)況 主冃 完2 z(是4z(簡 短日月 名 年評分等級備注隼 中 良設(shè)計內(nèi)容 - 2 -1. 課程設(shè)計目的： - 2 -2.課程設(shè)計任務(wù)： - 2 -3. 創(chuàng)新要求： - 2 -4. 設(shè)計要求 : - 2 -原理與分析 - 2 -1. 開發(fā)的技術(shù)及功能 - 2 -2. 設(shè)計思路 - 3 -3. 設(shè)計效果圖 -

2、 3 -三、 設(shè)計過程 - 3 -1. 程序思路： - 3 -2. 功能實現(xiàn)： - 4 -1）加減乘除求余以及指數(shù)運算 - 4 -2）其他運算 - 5 -3）主要方法說明 - 6 -4）程序流程圖 - 6 -3. 算法思路： - 7 -4. 數(shù)據(jù)分析： - 8 -四、設(shè)計結(jié)果與分析 - 8 -1運行調(diào)試 -8 -1）進(jìn)行加減乘除求余以及指數(shù)運算 - 8 -2）求倒 - 9 -3）退格 - 10 -4）清零 - 10 -5）求余弦、求正切、對e求幕、求平方根、求自然對數(shù)、求倒運算 11-6）連續(xù)運算（例： 2*3*4=24.0 ） - 11 -7）異常處理（例：求倒時輸入數(shù)為0） - 12 -五

3、、 設(shè)計體會與小結(jié) - 13 -六、參考文獻(xiàn) - 13 -七、源程序 - 14 -、設(shè)計內(nèi)容1. 課程設(shè)計目的：1）掌握 Java 語言的程序設(shè)計方法；2）理論聯(lián)系實際，進(jìn)一步提高學(xué)生的軟件開發(fā)技術(shù)；3）培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力；4）提高學(xué)生實踐論文撰寫能力。2. 課程設(shè)計任務(wù)：1）設(shè)計的計算器應(yīng)用程序可以完成加法、 減法、乘法、除法以及取余運算 （可 以進(jìn)行浮點數(shù)和負(fù)數(shù)的運算） ；2）有求倒數(shù)、退格和清零功能3. 創(chuàng)新要求：能進(jìn)行正切、余弦，以及求平方根、指數(shù)（包括對e）、自然對數(shù)運算。圖形界面采用繼承 windowadapter 類，采取調(diào)用類方法來注冊監(jiān)聽！4. 設(shè)計要求 :1）設(shè)計

4、的計算器應(yīng)用程序可以完成加法、減法、乘法、除法和取余運算。且 有小數(shù)點、正負(fù)號、求倒數(shù)、退格和清零功能。2）課程設(shè)計可選用Eclipse、JBuilder、NetBeans等作為開發(fā)平臺以提高開發(fā)效 率，通過資料查閱和學(xué)習(xí)盡可能熟練掌握其中一種集成開發(fā)環(huán)境。3 ）認(rèn)真按時完成課程設(shè)計報告，課程設(shè)計報告內(nèi)容包括：設(shè)計任務(wù)與要求、 需求分析、 設(shè)計思路、 詳細(xì)設(shè)計、 運行調(diào)試與分析討論和設(shè)計體會與小結(jié)六個部 分。二、原理與分析1. 開發(fā)的技術(shù)及功能- 3 -本課程設(shè)計是要做一個圖形界面的計算器，其界面主要是由swing組件中的控件構(gòu)成。程序?qū)崿F(xiàn)了計算器的基本功能有：加、減、乘、除基本算術(shù)運算（可

5、以進(jìn)行浮點和負(fù)數(shù)運算）和sin、cos、tan等三角函數(shù)求值運算，同時能進(jìn)行指 數(shù)運算和自然對數(shù)運算，還有求倒數(shù)、退格和清零功能。2. 設(shè)計思路設(shè)計這個計算器主要是參考Win dows操作系統(tǒng)中自帶的計算器，由于編者水 平和時間的限制，不能將計算器設(shè)計到科學(xué)型及其他更復(fù)雜的類型，在設(shè)計過程中還參考了一些其他的優(yōu)秀設(shè)計。 但本計算器除了常用的加減乘除（可以進(jìn)行浮 點和負(fù)數(shù)運算）這些基本運算外，還有求余、求倒、退格、清零，甚至還能進(jìn)行 一些復(fù)雜科學(xué)的運算，比如余弦（cos）、正切（tan）、指數(shù)運算（pow）、自然對 數(shù)運算（log）、求平方根（sqrt）以及對e的指數(shù)運算（exp），并且還能進(jìn)行

6、連 續(xù)運算。總體上說來，本計算器設(shè)計簡單，代碼很少，程序很小，但功能卻很強 大，這是同類計算器所不具備的。3. 設(shè)計效果圖設(shè)計時先在設(shè)計界面中添加按鈕等控件，后在按鈕的actionPeformed事件 中添加代碼完成其功能其中調(diào)用了Java類中的Math函數(shù)庫以及各種字符串操作。設(shè)計的界面如下：圖一計算器運行界面三、設(shè)計過程1. 程序思路:1）本應(yīng)用程序繼承自框架類（JFram®，容器 Con tai ner c采用BorderLayout邊 緣布局，將單行文本框加入到“ North”區(qū)域，包含各種按鈕的面板JPa nel p加入 到”Center”區(qū)域。包含各種按鈕的面板 JPan

7、el p采用3行6列的網(wǎng)格布局，然后 將數(shù)字按鈕和運算符按鈕以及控制按鈕用一個 for 循環(huán)添加到面板中同時注冊按 鈕事件監(jiān)聽器。如：Button b=new Button（）;b.addActionListener（事件監(jiān)聽器）； 2）事件監(jiān)聽器中的事件處理方法 void actio nPeformed（Acti on Eve nt evt）完成主要 的按鈕事件的處理。事件處理分以下幾種情況：數(shù)字按鈕事件 ”2” ” ”9”、運算符按鈕事件（”、 正負(fù)號按鈕事件（”+/-“、小數(shù)點按鈕事件（”.”）、等號按鈕事件（”=”、求倒 按鈕事件（”求倒”）、退格按鈕事件（”退格”、清除按鈕事件（C”

8、、正切（tan）、 余弦（cos）,以及求平方根（sqrt）、指數(shù) （pow）、對e的指數(shù)（exp）、對數(shù)運 算（ log、。3、在事件處理，觸發(fā)按鈕事件時，先判斷是或是數(shù)字是或是“-/+ ”是或是“ . ”是的話就將負(fù)號“ -” 、數(shù)字、小數(shù)點“ .”分別寫入文本框并存放在 sum 中， 然后判斷是或是“退格” 、“求倒”等，是的話進(jìn)行相應(yīng)的處理，都不是的話則跳 到doOperation（）執(zhí)行運算同時將運算符存放在 preOperate沖。觸發(fā)按鈕事件時, 要進(jìn)一步分析，是重新開始計算時觸發(fā)的按鈕事件還是計算中間觸發(fā)的按鈕事 件。4、計算器完成的是一個數(shù)學(xué)表達(dá)式，如： 32，所以可以采用一

9、個數(shù)組來存儲 數(shù)字或字符，如 3， 2 分別存儲在數(shù)組中，最后運算時，可以一一取出來進(jìn) 行運算。5、利用按鈕設(shè)計計算器的各個運算符和操作符，通過按鈕的事件處理實現(xiàn)按鈕 計算功能。6、利用文本框顯示操作數(shù)和運算結(jié)果2. 功能實現(xiàn)：1) 加減乘除求余以及指數(shù)運算void doOperation()double m=Double.parseDouble(x.getText();if(preOperater.equals("") sum=m; /無前一操作，結(jié)果為剛輸入數(shù) /將結(jié)果與文本框中的數(shù)據(jù)按照前一個運算符運算 if(preOperater.equals("+&qu

10、ot;) sum=sum+m; /加法運算 if(preOperater.equals("-") sum=sum-m; /減法運算 if(preOperater.equals("*") sum=sum*m; /乘法運算 if(preOperater.equals("/") sum=sum/m; /除法運算 if(preOperater.equals("%") sum=sum%m; /求余 if(preOperater.equals("pow") sum=Math.pow(sum, m); /求冪

11、，指數(shù)運算- 7 -2）其他運算I、n>亶、V、求平方根Void sqrt() double m=Double.parseDouble(x.getText();if (m<0)x.setText("負(fù)數(shù)不能開根號");elsex.setText(""+Math.sqrt(m);對數(shù)運算Void log() double m=Double.parseDouble(x.getText();if (m<0)x.setText('負(fù)數(shù)不能進(jìn)行自然對數(shù)運算"); elsex.setText(""+Math.l

12、og(m);余弦運算Void cos() double m=Double.parseDouble(x.getText();x.setText(""+Math.cos(m);正切運算Void tan() double m=Double.parseDouble(x.getText();x.setText(""+Math.tan(m);e 的指數(shù)運算Void exp() double m=Double.parseDouble(x.getText();x.setText(""+Math.exp(m);切、倒數(shù)運算Void daoshu() i

13、f (Double.parseDouble(x.getText()=0)x.setText("除數(shù)不能為零");elsex.setText(""+1/(Double.parseDouble(x.getText();preOperater=""3）主要方法說明public public public public public public publiccos(double x) /求 x 的余弦函數(shù) tan (double x) /求 x 的正切函數(shù) sqrt(double x) /求 x 的平方根 log (double x) /求

14、 x 的自然對數(shù)運算 exp (double x) /求 e 的 x 次冪pow (double a, double b) /求 a 的 b 次幕daoshu (double x) /求 x 的倒數(shù)4）程序流程圖開始3. 算法思路:這是一個簡單的計算器，里面所涉及到的功能就是加、減、乘、除、開方運 算、等基本功能。僅須定義兩個變量來保存雙運算操作的前一個數(shù)和當(dāng)前在計算 器上顯示的數(shù)字即可，而對于單運算的操作要求更加簡單，只需要一個變量就可 以了。當(dāng)然對數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷是必不可少的。在輸入數(shù)據(jù)之后 Character.isDigit(Comma nd.charAt(O)判斷輸入的數(shù)據(jù)是否符合要求。不

15、符合要求 給出提示，符合要求以后將判斷點擊的運算符，執(zhí)行相應(yīng)的操作。對于單運算操作要進(jìn)一步判斷是否符合要求，如果是就進(jìn)入下步計算，如果不是就彈出相應(yīng)的提示：“負(fù)數(shù)不能開根號""除數(shù)不能為零"用try :catch捕獲異常，如果有異常則中止活動。在進(jìn)行開方（sqrt）運算時，如果輸入數(shù) 為負(fù)數(shù)，則彈出"負(fù)數(shù)不能開根號"，中止運算。在進(jìn)行自然對數(shù)運算時（log）如 果輸入數(shù)為負(fù)數(shù)， 則彈出 "負(fù)數(shù)不能進(jìn)行自然對數(shù)運算” 。在進(jìn)行三角函數(shù)運算時（cos tan）不必考慮輸入的數(shù)字是否符合規(guī)范，對于任意輸入的數(shù)函數(shù)本身有 一個判斷的過程， 都

16、能把輸入的數(shù)轉(zhuǎn)化為合適的范圍， 進(jìn)而得到正確的結(jié)果。 對 于加減乘除等雙運算操作，每個功能都由每一個模塊來實現(xiàn)，當(dāng)按下加按鈕時， 進(jìn)行相應(yīng)的加法操作， 這一塊對相應(yīng)的操作數(shù)沒有要求； 當(dāng)點擊減號時， 則進(jìn)行 減法操作，由jTextField.getText（）得到數(shù)字按鈕的值顯示在相應(yīng)的文本框中；乘 法操作在點擊一個操作數(shù)然后點擊乘號再點擊另一個時得出相應(yīng)的結(jié)果顯示在 文本框中；在作除法運算時，當(dāng)被除數(shù)點擊為零時，調(diào)用catch進(jìn)行異常處理，彈出 “Infin ity ”。4. 數(shù)據(jù)分析：在事件處理，觸發(fā)按鈕事件時，先判斷是或是數(shù)字是或是“ -/+”是或是“.”， 是的話就將負(fù)號“ -” 、數(shù)

17、字、小數(shù)點“ .”分別寫入文本框并存放在 sum 中， 然后判斷是或是“退格” 、“求倒”等，是的話進(jìn)行相應(yīng)的處理，都不是的話則跳 到doOperation（）執(zhí)行運算同時將運算符存放在 preOperate沖。觸發(fā)按鈕事件時， 要進(jìn)一步分析，是重新開始計算時觸發(fā)的按鈕事件還是計算中間觸發(fā)的按鈕事 件。四、設(shè)計結(jié)果與分析1.運行調(diào)試1）進(jìn)行加減乘除求余以及指數(shù)運算帶負(fù)數(shù)的浮點加法運算（例： -1.2+4=2.8）依次按“ +/-” （也可以最后按） ，“1.2”，“+”，“4”鍵-9 -計算器按下“ + ”鍵按下“4”鍵S9=勢qrtpowIng右。霽即mvp按下“二”鍵- 15 -2）求倒先

18、輸入1.25,再按下“求倒”鍵分析：輸出的結(jié)果如圖所示，倒數(shù)功能實現(xiàn)，計算時，不僅是結(jié)果，輸入的數(shù)據(jù) 同樣可以先實現(xiàn)倒數(shù)功能后再進(jìn)行相應(yīng)的計算，沒有影響！3）退格輸入數(shù)字1265圉計算器| 口按下“退格”鍵邑I計算器丨冋分析：輸出的結(jié)果如圖所示，本計算器退格鍵有一個特點是，就算是是計算后得 出的結(jié)果也能實現(xiàn)退格，缺點是不能很好的處理小數(shù)點的問題， 因為小數(shù)點也是 字符串的一部分。4）清零按下“ c”鍵5）求余弦、求正切、對e求幕、求平方根、求自然對數(shù)、求倒運算 （例：cos30）先按下“ 30”鍵再按下“ coS'鍵6）連續(xù)運算（例：2*3*4=24.0）依次按下“ 3”“二”鍵“ A

19、 ”47）異常處理（例：求倒時輸入數(shù)為0） 先按“ 0”鍵再按“求倒”鍵五、設(shè)計體會與小結(jié)作為一名計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生， 我覺得能做類似的課程設(shè)計是十分 有意義，而且是十分必要的。 經(jīng)過一段時間的努力， 計算器課程設(shè)計終于結(jié)束了， 雖然很忙碌、很疲勞，但是收獲很大。這些天我?guī)缀趺刻斓膶Ｗ⒑托羷冢瑔净亓?我對 Java 這門語言的重新的認(rèn)識，對 Java 這門編程語言也有了深刻的理解。當(dāng)然在本次課程設(shè)計的過程中， 我碰到了很多問題， 比如求倒時， 最先我是 把按鈕新建成“ 1/x”但是出現(xiàn)問題，怎么找都沒找出問題來，其后重新整理思 緒才發(fā)現(xiàn)不能設(shè)成“ 1/x ”，因為“1/X ”中第一個字

20、符是數(shù)字，而 Character.isDigit（Command.charAt（O）會將“ 1/x”當(dāng)做數(shù)字鍵寫入文本框。還有就 是實現(xiàn)退格功能時不知道怎樣處理， 最后上網(wǎng)百度了一下才找到了方法， 這也讓 我深刻體會到了網(wǎng)絡(luò)的作用。 當(dāng)然還遇到了其他的困難， 這些花費了我很多時間， 使我失敗了很多次， 但是通過我們不解的努力還是一一克服了這些問題， 最終還 是成功了。 當(dāng)然在這次試驗中也暴露自己一些問題， 發(fā)現(xiàn)了自己的很多不足， 自 己知識的很多漏洞，基礎(chǔ)知識的不牢固，看到了自己的實踐經(jīng)驗還是比較缺乏， 理論聯(lián)系實際的能力還急需提高。這次課程設(shè)計， 除了全面系統(tǒng)的理解了 JAVA 面向?qū)ο缶幊?/p>

21、原理的一般原理 和基本實現(xiàn)方法， 還把死板的課本知識變得生動有趣， 激發(fā)了學(xué)習(xí)的積極性。 把 學(xué)過的編程原理的知識強化，把課堂上學(xué)的知識通過自己設(shè)計的程序表示出來， 這加深了對理論知識的理解。 課程設(shè)計中程序比較復(fù)雜， 在調(diào)試時應(yīng)該仔細(xì)， 在 程序調(diào)試時，注意盡力尋找程序中存在的不足之處，進(jìn)而使功能更加完善。當(dāng)然在做課程設(shè)計要有很大的耐心， 做的過程就是不斷的調(diào)試修改調(diào)試 過程，只有靜下心來才能把問題解決。六、參考文獻(xiàn)1 於東軍等 Java 程序設(shè)計與應(yīng)用開發(fā) （第二版） 清華大學(xué)出版社 2OO9.52 Bruce Eckel Java 編程思想 機械工業(yè)出版社 2OO7.63 楊樹林等 Ja

22、va 語言最新實用案例教程 （第 2 版） 清華大學(xué)出版社2O1O.7七、源程序import java.util.*;import javax.swing.*;import java.awt.*;import java.awt.event.*;public class Calculater extends JFrame implements ActionListener JTextField x; /文本框String preOperater="" /上一次的運算符 double sum=0; /運算結(jié)果 public Calculater(String title) su

23、per(title);Container c=getContentPane(); /容/ 器 c.setLayout(new BorderLayout(); /容器采用邊緣布局 x=new JTextField(50);c.add("North",x);String buttoned="0","1","2","3","+/-",".","C"," 退 格 "," 求 倒II II A II Hf-HII I

24、 II II IIII /II HO/ H IIO" "CM n_l! II.I!.*Ill -.I! !_! HX He."","4","5","6","7","+","-","*","/","%","8","9","=","sqrt","pow","log"

25、;,"cos","tan","exp" ;JPanel p=new JPanel(); /面/ 板p.setLayout(new GridLayout(3,9,10,10); /面板采用行列數(shù) 3，6 的網(wǎng)格布局 for(int k=0;k<buttoned.length;k+) / 用一個 for 循環(huán)將按鈕添加進(jìn)面板并注冊監(jiān) 聽器JButton b=new JButton(buttonedk);p.add(b);b.addActionListener(this);c.add("Center",p);thi

26、s.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); /響應(yīng)用戶事件，根據(jù)點擊按鈕實現(xiàn)相關(guān)操作 public void actionPerformed(ActionEvent e)String Command=e.getActionCommand();tryif(Character.isDigit(Command.charAt(0) / 如果按鈕事件為數(shù)字鍵 x.setText(x.getText()+Command); /添加數(shù)字else if(Command.equals(".") /如果按鈕事件為 "."

27、; 鍵xiaoshu();else if(Command.equals("+/-") /如果按鈕事件為 "+/-" 鍵 fuhao();else if (Command.equals(退格") /如果按鈕事件為"退格"鍵 backspace();else if(Command.equals("=") /如果按鈕事件為 "="鍵dengyu();else if(Command.equals("sqrt") 如果按鈕事件為"sqrt"鍵sqrt();

28、else if(Command.equals("log") /如果按鈕事件為"log"鍵log();else if(Command.equals("cos") /如果按鈕事件為"cos"鍵cos();else if(Command.equals("tan") /如果按鈕事件為"tan"鍵tan();else if(Command.equals("exp") 如果按鈕事件為"exp"鍵exp();else if (Command.equa

29、ls(求倒")/如果按鈕事件為"求倒"鍵qiudao();else if(Command.equals("C") /如果按鈕事件為"C"鍵 clear();else doOperation(); /記錄運算符和輸入的數(shù)字 x.setText(""); preOperater=Command;catch(Exception ex) sum=0; x.setText("");void xiaoshu() /添加小數(shù)點String s=x.getText();if(s.indexOf(&qu

30、ot;.")=-1)x.setText(s+".");void fuhao() / 添加負(fù)號String s=x.getText();if(s.indexOf("-")=-1)x.setText("-"+x.getText();void backspace() / 退格String s=x.getText();if(s.length()>0)x.setText(s.substring(0,s.length()-1); /刪/ 除最后一個字符 void dengyu() /等號，顯示計算結(jié)果 doOperation();

31、 x.setText(""+sum);preOperater=""void sqrt() /求該數(shù)的平方根double m=Double.parseDouble(x.getText();if (m<0)x.setText(負(fù)數(shù)不能開根號”)；elsex.setText(""+Math.sqrt(m)；void log() / 求該數(shù)的自然對數(shù)double m=Double.parseDouble(x.getText()；if (m<0)x.setText("負(fù)數(shù)不能進(jìn)行自然對數(shù)運算");elsex.setText(""+Math.log(m);void cos()/求該數(shù)的余弦double m=Double.parseDouble(x.getText();x.setText("&