Java模拟科学计算器：实战设计与实现

在这个Java模拟科学计算器的课程设计中，主要目标是将所学的面向对象编程理论应用于实践中，通过设计一个用户界面类似Windows计算器的程序。设计时间跨度为2012年6月11日至17日，目的是为了加深学生对面向对象程序设计的理解，并提升他们运用Java进行实际问题解决的能力。 设计任务的核心是创建一个模拟科学计算器，具备基本的数学运算功能，如加、减、乘、除，以及额外的函数操作，如阶乘、正弦、余弦和指数运算。关键步骤包括添加相关的图形用户界面组件，并设置按钮的事件监听，以便在用户按下运算符或数字键时执行相应的计算。 设计内容分为几个关键部分： 1. **需求分析**：首先，明确问题描述，指出计算器在日常生活中的广泛需求，尤其是在科学计算和会计等领域。基本要求包括设计一个简洁易用的界面，支持基本运算及特定函数，并且模拟Windows计算器的风格。 2. **总体设计**： - **包的描述**：项目使用了多个Java标准库，如`java.awt`用于窗口和布局管理，`java.awt.event`提供事件处理机制，`javax.swing`用于构建图形用户界面组件。 - **类的描述**：设计包含了五个主要类：主类Calculator负责整体控制和展示；Signs类作为内部类，处理运算符按钮的事件；Clear类负责清除和退格功能；Num类处理数字按钮事件；Dot类负责处理小数点输入。这些类都实现了ActionListener接口，以便响应用户操作。 - **类之间的关系**：这些类彼此协作，构成一个完整的系统，主类调用其他内部类的方法来实现功能逻辑。 3. **详细设计**： - **类图**：展示了各个类之间的静态结构，包括继承和关联关系。 - **页面设计**：涉及到用户界面的布局和组件布局，包括JFrame、JPanel、JTextField和JButton等组件的使用和布局设置。 4. **测试与分析**：设计者需要编写测试用例来验证计算器的功能是否正确无误，同时分析可能遇到的问题和优化点。 5. **程序与代码**：这部分展示了Java代码实现的具体细节，包括类的构造、方法定义、事件处理逻辑等。 6. **总结与展望**：最后，课程设计者回顾整个过程，总结所学知识的应用情况，并对未来可能的改进或扩展提出想法。 通过这个课程设计，学生不仅增强了编程技能，还锻炼了解决实际问题的能力，为以后在实际工作场景中应用面向对象编程打下了坚实的基础。