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Java实现计算器设计

转载 作者：qq735679552 更新时间：2022-09-29 22:32:09 31 4
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这篇CFSDN的博客文章Java实现计算器设计由作者收集整理，如果你对这篇文章有兴趣，记得点赞哟.

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:

Java实现计算器设计

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

Java实现计算器设计

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我.

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

最后此篇关于Java实现计算器设计的文章就讲到这里了,如果你想了解更多关于Java实现计算器设计的内容请搜索CFSDN的文章或继续浏览相关文章，希望大家以后支持我的博客！ 。

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