北邮JAVA作业三：计算器概要.docx

JAVA程序设计第三次实验报告一：实验要求按如下要求编写图形用户界面程序，最后提交纸质报告报告要求：包括设计思路、关键代码及运行结果题目：在以下题目中任选一题，也可以自由发挥，要求使用Java事件处理机制。Java简易计算器Java日历软件Java记事本Java学生信息管理系统二：设计思路这个GUI的设计主要可以分为以下两个方面来分开实现：①:计算器界面的布局。这个部分我将主类声明为JFrame的子类，这样就方便直接在上面添加各种控件。我仿照计算器的布局添加了一个JTextArea控件来显示算式和结果，还添加了0~9的数字按键以及一些运算符号，每个按钮用btn.setPreferredSize(new Dimension(长,宽))来设置大小，每个控件用setFont(new Font(字体,Font.颜色,大小))来设置文字属性，最终可得到理想的布局效果。②:按键功能与计算功能的实现。这部分主要就是事件监听器的设置与实现，为了使代码更简洁，提高程序可读性，这里全部用匿名内部类机制来处理。这些按键里除了等号键，后退键与清除键以外，都只执行将按下字符显示在Text控件里的工作。等号键的响应是这次实验里最关键，也是最复杂的部分，它牵扯到计算的优先级问题。等号部分我采用了两种方法来实现。方法一：利用JavaScript里的ScriptEngine以及eval方法可直接得到结果。在上网查询相关资料的时候，我发现了这样一种相当简单的实现方法。从JDK1.6开始，Java内嵌了脚本支持，我们可以利用javax.script这个包来实现脚本的解析与计算。首先，ScriptEngineManager是一个工厂的集合，我们可以通过name或者tag的方式获取某个脚本的工厂并且生成一个此脚本的ScriptEngine，我们利用其中的eval方法可以直接解析算式字符串并且得到结果。这种方法十分简便，体现了Java的优越性。由于此种方法过于简单，在实现这种方法了后我开始寻找其他方法来实现计算功能，于是有了下面这种方法。方法二：利用栈的数据结构来实现优先级计算。这个算法的核心思想是将一个中缀表达式转化成后缀表达式从而去掉括号，确定优先级，然后利用后缀表达式来进行计算。例：将2*（1+3）这个中缀表达式转化为213+*这个后缀表达式然后计算。算法分为两步。一：将中缀表达式转化为后缀表达式1：初始化一个Stack来存放操作符，一个char[]来存放转化结果。2：从左到右扫描中缀表达式，遇到数字则加入到char[]中。3：如果遇到‘（’，将之压入栈中。4：如果遇到‘）’，则将栈中操作符依次弹出到char[]中，直到弹出‘（’，注意‘（’并不加到char[]中，而是直接弹出。5：如果遇到运算符，则将之与栈顶的运算符进行优先级比较（加减为1，乘除为2），如果此操作符优先级大于栈顶的优先级，则入栈（栈空直接入栈），如果小于，则将栈中操作符弹出到char[]，直到遇到优先级低于此操作符的栈元素或者栈空为止，之后再将这个操作符压到栈中。6：按此方式循环扫描，扫描完毕后将栈中剩余操作符依次弹出到char[]，这样char[]中保存的则是后缀表达式了。流程图如下：是否是否是否是否是否二：后缀表达式的计算1：初始化一个Stack来存放数字。2：从左到右扫描后缀表达式，遇到数字则入栈。3：遇到操作符，则从栈中弹出两个数字并执行相关操作，将结果压入栈中4：一直扫描到最后，最后弹出的是计算结果，栈应该为空。流程图如下：是否是否这个算法可以成功的解决计算优先级的问题，但是并不完善。它目前只能支持个位数字的输入（因为在计算时默认弹出相邻两个数字，所以这里输入只能是个位数），而且还没有加入小数点机制，即只能计算整数。由于时间有限，我还没有解决这两个问题，不过已经实现了的部分还是很成功的。三：关键代码分析1.1：各种控件的声明由于控件太多，这里只用几个控件来代表private JButton btnright = new JButton()); //右括号按钮private JButton btnclear = new JButton(CE); //清零按钮private JTextArea input = new JTextArea(2,26); //显示栏，并设置大小1.2：控件安放，主界面设置*从这里往下的代码都位于主类的构造函数里setLayout(newFlowLayout(FlowLayout.LEADING)); //设置总布局setSize(465, 370); //设置大小setResizable(false);