Java——一个简单的计算器程序

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该代码是一个简单的计算器程序，使用了Java的图形化界面库Swing。具体分析如下：

1. 导入必要的类和包：

   import java.awt.*;
   import java.awt.event.ActionEvent;
   import java.awt.event.ActionListener;
   import java.util.Objects;
   import javax.swing.*;
   

   代码中导入了用于创建图形界面的类和接口，以及其他必要的类。

2. 定义Calculator类：

   public class Calculator extends JFrame implements ActionListener {
       // 类的成员变量和组件的定义
   }
   

   代码中定义了一个名为Calculator的类，继承了JFrame类，并实现了ActionListener接口。Calculator类是程序的主类，并包含了图形界面相关的成员变量和组件的定义。

3. 初始化界面和组件：

   public Calculator() {
       // 界面和组件的初始化代码
   }
   

   在Calculator类的构造方法中，定义了计算器的界面布局，并创建了相关的各种组件，如按钮、文本域等，并设置它们的大小、位置和属性。

4. 处理按钮事件：

   public void actionPerformed(ActionEvent e) {
       // 按钮事件的处理代码
   }
   

   Calculator类实现了ActionListener接口，重写了接口中的actionPerformed方法，用于处理按钮的点击事件。根据不同按钮的标签，在该方法中执行相应的操作，如进行计算、清空、显示历史记录等。

以上就是该代码的分析。它实现了一个简单的图形化计算器界面，并提供了一些基本的计算功能和历史记录功能。用户可以通过界面上的按钮进行输入和操作，并在文本域中显示结果和历史记录。

package ch5;

import java.awt.*;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.util.Objects;

import javax.swing.*;

//Calculator类，继承JFrame框架，实现事件监听器接口
public class Calculator extends JFrame implements ActionListener {
    private final String[] KEYS = { "7", "8", "9", "AC", "4", "5", "6", "-", "1", "2", "3", "+", "0", "e", "pi", "/", "sqrt",
            "%", "x*x", "*", "(", ")", ".", "=" };
    private JButton keys[] = new JButton[KEYS.length];
    private JTextArea resultText = new JTextArea("0.0");// 文本域组件TextArea可容纳多行文本；文本框内容初始值设为0.0
    private JTextArea History = new JTextArea();// 历史记录文本框初始值设为空
    private JPanel jp2=new JPanel();
    private JScrollPane gdt1=new JScrollPane(resultText);//给输入显示屏文本域新建一个垂直滚动滑条
    private JScrollPane gdt2=new JScrollPane(History);//给历史记录文本域新建一个垂直滚动滑条
    // private JScrollPane gdt3=new JScrollPane(History);//给历史记录文本域新建一个水平滚动滑条
    private JLabel label = new JLabel("历史记录");
    private String b = "";

    // 构造方法
    public Calculator() {
        super("Caculator");//“超”关键字，表示调用父类的构造函数，
        resultText.setBounds(20, 18, 255, 115);// 设置文本框大小
        resultText.setAlignmentX(RIGHT_ALIGNMENT);// 文本框内容右对齐
        resultText.setEditable(false);// 文本框不允许修改结果
        History.setBounds(290, 40, 250,370);// 设置文本框大小
        History.setAlignmentX(LEFT_ALIGNMENT);// 文本框内容右对齐
        History.setEditable(false);// 文本框不允许修改结果
        label.setBounds(300, 15, 100, 20);//设置标签位置及大小
        jp2.setBounds(290,40,250,370);//设置面板窗口位置及大小
        jp2.setLayout(new GridLayout());
        JPanel jp1 = new JPanel();
        jp1.setBounds(20,18,255,115);//设置面板窗口位置及大小
        jp1.setLayout(new GridLayout());
        resultText.setLineWrap(true);// 激活自动换行功能
        resultText.setWrapStyleWord(true);// 激活断行不断字功能
        resultText.setSelectedTextColor(Color.RED);
        History.setLineWrap(true);//自动换行
        History.setWrapStyleWord(true);
        History.setSelectedTextColor(Color.blue);
        gdt1.setViewportView(resultText);//使滚动条显示出来
        gdt2.setViewportView(History);
        gdt1.setVerticalScrollBarPolicy(JScrollPane.VERTICAL_SCROLLBAR_ALWAYS);//设置让垂直滚动条一直显示
        gdt2.setVerticalScrollBarPolicy(JScrollPane.VERTICAL_SCROLLBAR_ALWAYS);//设置让垂直滚动条一直显示
        gdt2.setHorizontalScrollBarPolicy(JScrollPane.HORIZONTAL_SCROLLBAR_ALWAYS);//设置让水平滚动条一直显示
        jp1.add(gdt1);//将滚动条添加入面板窗口中
        jp2.add(gdt2);
        this.add(jp1);//将面板添加到总窗体中
        this.add(jp2);//将面板添加到总窗体中
        this.setLayout(null);
        this.add(label);// 新建“历史记录”标签
        //this.add(resultText);// 新建文本框，该语句会添加进去一个新的JTextArea导致带有滚动条的文本无法显示或者发生覆盖
        //this.add(History);// 新建历史记录文本框，该语句会添加进去一个新的JTextArea导致带有滚动条的文本无法显示

        // 放置按钮
        int x = 20, y = 150;
        for (int i = 0; i < KEYS.length; i++)
        {
            keys[i] = new JButton();
            keys[i].setText(KEYS[i]);
            keys[i].setBounds(x, y, 60, 40);
            if (x < 215) {
                x += 65;
            } else {
                x = 20;
                y += 45;
            }
            this.add(keys[i]);
        }
        for (int i = 0; i < KEYS.length; i++)// 每个按钮都注册事件监听器
        {
            keys[i].addActionListener(this);
        }
        this.setResizable(false);
        this.setBounds(500, 200, 567, 480);
        this.setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE);
        this.setVisible(true);
    }

    // 事件处理
    public void actionPerformed(ActionEvent e)
    {
        //History.setText(b);//使输入的表达式显示在历史记录文本框中
        String label=e.getActionCommand();//获得事件源的标签
        if(Objects.equals(label, "="))//
        {
            resultText.setText(this.b);
            History.setText(History.getText()+resultText.getText());
            if(label.equals("="))//调用计算方法，得出最终结果
            {
                String[] s =houzhui(this.b);
                String result=Result(s);
                this.b=result+"";
                //更新文本框，当前结果在字符串b中，并未删除，下一次输入接着此结果以实现连续运算
                resultText.setText(this.b);
                History.setText(History.getText()+"="+resultText.getText()+"\n");
            }
        }
        else if(Objects.equals(label, "AC"))//清空按钮，消除显示屏文本框前面所有的输入和结果
        {
            this.b="";
            resultText.setText("0");//更新文本域的显示，显示初始值;
        }
        else if(Objects.equals(label, "sqrt"))
        {
            String n=kfys(this.b);
            resultText.setText("sqrt"+"("+this.b+")"+"="+n);//使运算表达式显示在输入界面
            History.setText(History.getText()+"sqrt"+"("+this.b+")"+"=");//获取输入界面的运算表达式并使其显示在历史记录文本框
            this.b=n;
        }
        else if(Objects.equals(label, "x*x"))
        {
            String m=pfys(this.b);
            resultText.setText(this.b+"^2"+"="+m);//使运算表达式显示在输入界面
            History.setText(History.getText()+this.b+"^2"+"=");//获取输入界面的运算表达式并使其显示在历史记录文本框
            this.b=m;
        }
        else if(Objects.equals(label, "e") || Objects.equals(label, "pi"))
        {
            if(label.equals("e"))
            {
                String m=String.valueOf(2.71828);//将e的值以字符串的形式传给m
                this.b=this.b+m;//保留显示m之前输入的运算符或数字字符继续下一步运算
                resultText.setText(this.b);
                // History.setText(History.getText()+this.b);
            }
            if(label.equals("pi"))
            {
                String m=String.valueOf(3.14159265);
                this.b=this.b+m;
                resultText.setText(this.b);
                // History.setText(History.getText()+this.b);
            }
        }
        else
        {
            this.b=this.b+label;
            resultText.setText(this.b);
            // History.setText(History.getText()+this.b);


        }
        //History.setText(History.getText()+this.b);//使输入的表达式显示在历史记录文本框中
    }
    //将中缀表达式转换为后缀表达式
    private String[] houzhui(String str) {
        String s = "";// 用于承接多位数的字符串
        char[] opStack = new char[100];// 静态栈,对用户输入的操作符进行处理，用于存储运算符
        String[] postQueue = new String[100];// 后缀表达式字符串数组，为了将多位数存储为独立的字符串
        int top = -1, j = 0;// 静态指针top,控制变量j
        for (int i = 0; i < str.length(); i++)// 遍历中缀表达式
        // indexof函数，返回字串首次出现的位置；charAt函数返回index位置处的字符；
        {
            if ("0123456789.".indexOf(str.charAt(i)) >= 0) // 遇到数字字符的情况直接入队
            {
                s = "";// 作为承接字符，每次开始时都要清空
                for (; i < str.length() && "0123456789.".indexOf(str.charAt(i)) >= 0; i++) {
                    s = s + str.charAt(i);
                    //比如，中缀表达式：234+4*2，我们扫描这个字符串的时候，s的作用相当于用来存储长度为3个字符的操作数：234
                }
                i--;
                postQueue[j] = s;// 数字字符直接加入后缀表达式
                j++;
            }
            else if ("(".indexOf(str.charAt(i)) >= 0) {// 遇到左括号
                top++;
                opStack[top] = str.charAt(i);// 左括号入栈
            }
            else if (")".indexOf(str.charAt(i)) >= 0) {// 遇到右括号
                for (;;)// 栈顶元素循环出栈，直到遇到左括号为止
                {
                    if (opStack[top] != '(') {// 栈顶元素不是左括号
                        postQueue[j] = opStack[top] + "";// 栈顶元素出栈
                        j++;
                        top--;
                    } else { // 找到栈顶元素是左括号
                        top--;// 删除栈顶左括号
                        break;// 循环结束
                    }
                }
            }
            else if ("*%/+-".indexOf(str.charAt(i)) >= 0)// 遇到运算符
            {
                if (top == -1)
                 {// 若栈为空则直接入栈
                    top++;
                    opStack[top] = str.charAt(i);
                }
                else if ("*%/".indexOf(opStack[top]) >= 0)
                {// 当栈顶元素为高优先级运算符时,让栈顶元素出栈进入后缀表达式后,当前运算符再入栈
                        postQueue[j] = opStack[top] + "";
                        j++;
                    opStack[top] = str.charAt(i);
                }
                else 
                {
                    top++;
                    opStack[top] = str.charAt(i);// 当前元素入栈
                }
            }
        }
        while (top != -1) {// 遍历结束后将栈中剩余元素依次出栈进入后缀表达式
            postQueue[j] = opStack[top] + "";
            j++;
            top--;
        }
        return postQueue;
    }

    //开方运算方法
    public String kfys(String str) {
        String result = "";
        double a = Double.parseDouble(str), b = 0;
        b = Math.sqrt(a);
        result = String.valueOf(b);//将运算结果转换为string类型并赋给string类型的变量result
        return result;
    }

    //平方运算方法
    public String pfys(String str) {
        String result = "";
        double a = Double.parseDouble(str), b = 0;
        b = Math.pow(a, 2);
        result = String.valueOf(b);
        return result;
    }

    // 计算后缀表达式，并返回最终结果
    public String Result(String[] str) {
        String[] Result = new String[100];// 顺序存储的栈，数据类型为字符串
        int Top = -1;// 静态指针Top
        for (int i = 0; str[i] != null; i++) {
            if ("+-*%/".indexOf(str[i]) < 0) {  //遇到数字，直接入栈
                Top++;
                Result[Top] = str[i];
            }
            if ("+-*%/".indexOf(str[i]) >= 0)// 遇到运算符字符，将栈顶两个元素出栈计算并将结果返回栈顶
            {
                double x, y, n;
                x = Double.parseDouble(Result[Top]);// 顺序出栈两个数字字符串，并转换为double类型
                Top--;
                y = Double.parseDouble(Result[Top]);
                Top--;
                if ("*".indexOf(str[i]) >= 0) {
                    n = y * x;
                    Top++;
                    Result[Top] = String.valueOf(n);// 将运算结果重新入栈

                }
                if ("/".indexOf(str[i]) >= 0)
                {
                    if (x == 0)// 被除数不允许为0
                    {
                        String s = "error!";
                        return s;
                    } else {
                        n = y / x;
                        Top++;
                        Result[Top] = String.valueOf(n);// 将运算结果重新入栈
                    }
                }
                if ("%".indexOf(str[i]) >= 0)
                {
                    if (x == 0)// 被除数不允许为0
                    {
                        String s = "error!";
                        return s;
                    } else {
                        n = y % x;
                        Top++;
                        Result[Top] = String.valueOf(n);// 将运算结果重新入栈
                    }
                }
                if ("-".indexOf(str[i]) >= 0) {
                    n = y - x;
                    Top++;
                    Result[Top] = String.valueOf(n);// 将运算结果重新入栈
                }
                if ("+".indexOf(str[i]) >= 0) {
                    n = y + x;
                    Top++;
                    Result[Top] = String.valueOf(n);// 将运算结果重新入栈
                }
            }
        }
        return Result[Top];// 返回最终结果
    }

    // 主函数
    public static void main(String[] args) {
        Calculator a = new Calculator();
    }
}

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