自制计算器

Posted 2020-08-30 ..小树苗

package com.cpinfo.his.web.nus;

import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.Color;
import java.awt.GridLayout;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.awt.event.KeyEvent;

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;

/**
 * 一个计算器，与Windows附件自带计算器的标准版功能、界面相仿。 但还不支持键盘操作。
 */
public class Calculator extends JFrame implements ActionListener {
    /** 计算器上的键的显示名字 */
    private final String[] KEYS = { "7", "8", "9", "/", "4", "5", "6", "*",
            "1", "2", "3", "-", "0", "+/-", ".", "+", "1/x", "%", "sqrt", "=" };
    /** 计算器上的功能键的显示名字 */
    private final String[] COMMAND = { "Backspace", "C" };
    /** 计算器上键的按钮 */
    private JButton keys[] = new JButton[KEYS.length];
    /** 计算器上的功能键的按钮 */
    private JButton commands[] = new JButton[COMMAND.length];
    /** 计算结果文本框 */
    private JTextField resultText = new JTextField("0");
    //
    private JMenuBar mb = new JMenuBar();
    // 编辑
    private JMenu mEdit = new JMenu("编辑(E)");
    // 复制黏贴
    private JMenuItem mCopy = new JMenuItem("复制(C)");
    private JMenuItem mPaste = new JMenuItem("黏贴(V)");
    // 剪切板
    private StringBuffer copyBoard = new StringBuffer(20);
    // 标志用户按的是否是整个表达式的第一个数字,或者是运算符后的第一个数字
    private boolean firstDigit = true;
    // 计算的中间结果。
    private double resultNum = 0.0;
    // 当前运算的运算符
    private String operator = "=";
    // 操作是否合法
    private boolean operateValidFlag = true;

    /**
     * 构造函数
     */
    public Calculator() {
        super();
        // 初始化计算器
        init();
        // 设置计算器的背景颜色
        this.setBackground(Color.LIGHT_GRAY);
        this.setTitle("计算器");
        // 在屏幕(500, 300)坐标处显示计算器
        this.setLocation(500, 300);
        // 许修改计算器的大小
        this.setResizable(true);
        // 使计算器中各组件大小合适
        this.pack();
        // 添加菜单与目录
        this.setJMenuBar(mb);
        mb.add(mEdit);
        mEdit.setMnemonic(KeyEvent.VK_E);
        mEdit.add(mCopy);
        mEdit.add(mPaste);
    }

    /**
     * 初始化计算器
     */
    private void init() {
        // 文本框中的内容采用右对齐方式
        resultText.setHorizontalAlignment(JTextField.RIGHT);
        // 允许修改结果文本框
        resultText.setEditable(true);
        // 设置文本框背景颜色为白色
        resultText.setBackground(Color.white);

        // 初始化计算器上键的按钮，将键放在一个画板内
        JPanel calckeysPanel = new JPanel();
        // 用网格布局器，5行，4列的网格，网格之间的水平方向间隔为3个象素，垂直方向间隔为3个象素
        calckeysPanel.setLayout(new GridLayout(5, 4, 0, 0));
        for (int i = 0; i < KEYS.length; i++) {
            keys[i] = new JButton(KEYS[i]);
            calckeysPanel.add(keys[i]);
            keys[i].setForeground(Color.black);
        }
        // 初始化功能键，都用红色标示。将功能键放在一个画板内
        JPanel commandsPanel = new JPanel();
        // 用网格布局器，1行，3列的网格，网格之间的水平方向间隔为3个象素，垂直方向间隔为3个象素
        commandsPanel.setLayout(new GridLayout(1, 3, 0, 0));
        for (int i = 0; i < COMMAND.length; i++) {
            commands[i] = new JButton(COMMAND[i]);
            commandsPanel.add(commands[i]);
        }

        // 下面进行计算器的整体布局，将calckeys和command画板放在计算器的中部，
        // 将文本框放在北部，将calms画板放在计算器的西部。

        // 新建一个大的画板，将上面建立的command和calckeys画板放在该画板内
        JPanel panel1 = new JPanel();
        // 画板采用边界布局管理器，画板里组件之间的水平和垂直方向上间隔都为3象素
        panel1.setLayout(new BorderLayout(3, 3));
        panel1.add("North", commandsPanel);
        panel1.add("Center", calckeysPanel);

        // 建立一个画板放文本框
        JPanel top = new JPanel();
        top.setLayout(new BorderLayout());
        top.add("Center", resultText);

        // 整体布局
        getContentPane().setLayout(new BorderLayout(3, 5));
        getContentPane().add("North", top);
        getContentPane().add("Center", panel1);
        // 为各按钮添加事件侦听器
        // 都使用同一个事件侦听器，即本对象。本类的声明中有implements ActionListener
        for (int i = 0; i < KEYS.length; i++) {
            keys[i].addActionListener(this);
        }
        for (int i = 0; i < COMMAND.length; i++) {
            commands[i].addActionListener(this);
        }
    }

    /**
     * 处理事件
     */
    public void actionPerformed(ActionEvent e) {
        // 获取事件源的标签
        String label = e.getActionCommand();
        if (label.equals("复制(C)")) {
            String temp = resultText.getText().trim();
            copyBoard.replace(0, copyBoard.length(), temp);

        } else if (label.equals("黏贴(V)")) {
            resultText.setText(copyBoard.toString());
        } else if (label.equals(COMMAND[0])) {
            // 用户按了"Backspace"键
            handleBackspace();
        } else if (label.equals(COMMAND[1])) {
            // 用户按了"C"键
            handleC();
        } else if ("0123456789.".indexOf(label) >= 0) {
            // 用户按了数字键或者小数点键
            handleNumber(label);
            // handlezero(zero);
        } else {
            // 用户按了运算符键
            handleOperator(label);
        }
    }

    /**
     * 处理Backspace键被按下的事件
     */
    private void handleBackspace() {
        String text = resultText.getText();
        int i = text.length();
        if (i > 0) {
            // 退格，将文本最后一个字符去掉
            text = text.substring(0, i - 1);
            if (text.length() == 0) {
                // 如果文本没有了内容，则初始化计算器的各种值
                resultText.setText("0");
                firstDigit = true;
                operator = "=";
            } else {
                // 显示新的文本
                resultText.setText(text);
            }
        }
    }

    /**
     * 处理数字键被按下的事件
     * 
     * @param key
     */
    private void handleNumber(String key) {
        if (firstDigit) {
            // 输入的第一个数字
            resultText.setText(key);
        } else if ((key.equals(".")) && (resultText.getText().indexOf(".") < 0)) {
            // 输入的是小数点，并且之前没有小数点，则将小数点附在结果文本框的后面
            resultText.setText(resultText.getText() + ".");
        } else if (!key.equals(".")) {
            // 如果输入的不是小数点，则将数字附在结果文本框的后面
            resultText.setText(resultText.getText() + key);
        }
        // 以后输入的肯定不是第一个数字了
        firstDigit = false;
    }

    /**
     * 处理C键被按下的事件
     */
    private void handleC() {
        // 初始化计算器的各种值
        resultText.setText("0");
        firstDigit = true;
        operator = "=";
    }

    /**
     * 处理运算符键被按下的事件
     * 
     * @param key
     */
    private void handleOperator(String key) {
        if (operator.equals("/")) {
            // 除法运算
            // 如果当前结果文本框中的值等于0
            if (getNumberFromText() == 0.0) {
                // 操作不合法
                operateValidFlag = false;
                resultText.setText("除数不能为零");
            } else {
                resultNum /= getNumberFromText();
            }
        } else if (operator.equals("1/x")) {
            // 倒数运算
            if (resultNum == 0.0) {
                // 操作不合法
                operateValidFlag = false;
                resultText.setText("零没有倒数");
            } else {
                resultNum = 1 / resultNum;
            }
        } else if (operator.equals("+")) {
            // 加法运算
            resultNum += getNumberFromText();
        } else if (operator.equals("-")) {
            // 减法运算
            resultNum -= getNumberFromText();
        } else if (operator.equals("*")) {
            // 乘法运算
            resultNum *= getNumberFromText();
        } else if (operator.equals("sqrt")) {
            // 平方根运算
            resultNum = Math.sqrt(resultNum);
        } else if (operator.equals("%")) {
            // 百分号运算，除以100
            resultNum = resultNum / 100;
        } else if (operator.equals("+/-")) {
            // 正数负数运算
            resultNum = resultNum * (-1);
        } else if (operator.equals("=")) {
            // 赋值运算
            resultNum = getNumberFromText();
        }
        if (operateValidFlag) {
            // 双精度浮点数的运算
            long t1;
            double t2;
            t1 = (long) resultNum;
            t2 = resultNum - t1;
            if (t2 == 0) {
                resultText.setText(String.valueOf(t1));
            } else {
                resultText.setText(String.valueOf(resultNum));
            }
        }
        // 运算符等于用户按的按钮
        operator = key;
        firstDigit = true;
        operateValidFlag = true;
    }

    /**
     * 从结果文本框中获取数字
     * 
     * @return
     */
    private double getNumberFromText() {
        double result = 0;
        try {
            result = Double.valueOf(resultText.getText()).doubleValue();
        } catch (NumberFormatException e) {
        }
        return result;
    }

    public static void main(String args[]) {
        Calculator calculator1 = new Calculator();
        calculator1.setVisible(true);
        calculator1.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
    }

}