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BUPT: java面向对象课程大作业用Java写一个计算器

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BUPT: java面向对象课程大作业 用Java写一个计算器

一、软件设计思路
	题目要求是写一个简单的手持计算器，要求设计图形界面，实现基本的运算，错误提示，日志和查看计算结果功能。
	具体思路如下：
1、UI的设计
	我参考了iPhone自带的计算器（如左图）的UI设计，并决定使用与其类似的界面布局，再针对课程设计的要求增加了一些应有的功能。我的UI设计如右图。

2、计算器的功能设计
	（1）运算功能
	基本要求是能够实现加减乘除和括号的运算。但是我还不够满意，所以我自己又增加了乘方和三角函数中的sin和cos运算。用户使用鼠标按动UI界面的按钮，后端程序便以字符串的形式接收。其实就相当于一个表达式求值的过程。我运用了数据结构课上学习的知识，实现了表达式求值的算法，并将结构输出至前端的用户界面。另外程序也支持小数运算和连续计算。
	（2）清除功能
	按AC可以全部清零，按Delete可以清除最后一位。非常符合人类的逻辑。
	（3）检错功能
	在用户输入的表达式不合法时（如除数为零），会显示input error。我设计了一个inputException的异常类，在进行表达式求值的过程中若发现输入的表达式不合法，就会弹出错误字样。
	（4）日志功能
	计算器会把每一次成功计算的结果写入到log.txt的文件里。
	（5）查看计算结果功能
	程序会将最近10次的运算结果缓存到buffer中，用户可以点击<--查看历史计算结果。

二、每个类的功能
	1、UI
	功能是设计用户界面，包括界面的布局，按键的设计和文本的显示。
   (1)BuildUI
	构建UI，并连接后端程序。使用JPanel类和Container容器构建。文本框在最上方，下面共6行，每行4列。
	当用户点击按钮，触发ActionEvent，程序判断用户的Action，然后再转到后端进行相应操作。
   (2)Display
	用于确定UI的显示效果。规定文本的字体为Helvetica，按键文本的字号为30，颜色为黑色，背景为白色；文本框为字号为60，颜色为白色，背景为黑色。
	文本框初始值设为0。24个按钮分别为
"AC", "(", ")", "Delete",
"7", "8", "9", "+",
"4", "5", "6", "-",
"1", "2", "3", "*",
"0", ".", "^", "/",
"sin", "cos", "=", "<--"

2、Calculate
   （1）Calculate
	程序的核心算法：表达式求值。
	构建两个栈，stackOptr和stackOpnd，用于存放操作符和操作数，再根据每种操作符优先级进行压栈和弹栈，最后计算出表达式的值。
   （2）InputException
	输入表达式异常类。如果用户输入了不合法的表达式，如没有意义的表达式或除数为0，那么程序将抛出异常，计算机的文本框将显示“INPUT ERROR！！！”。
   3、Log
	日志类。如果用户不发生输入异常，程序将把运算结果写入到日志中，并记录操作时间。
   4、Main
	主类。用于统筹调用程序。
   5、ResultBuffer
	计算结果缓存类。在每次计算出结果后会把其写入到一个名为buffer的栈中，栈的大小为10，这意味着buffer会保留最近的10条计算结果。如果想查看，按<--即可。按一次会显示上一条计算结果，按两次则会显示上上条计算结果，依此类推。并且这个过程是循环的，也就是说，如果按十一次，显示的又会是最近的一次计算结果。如果buffer已满，但继续进行计算的话，buffer会自动丢弃最早的那一个运算结果，并把最新的一次写入栈中。

三、程序演示视频链接
	本作业并没有要求提交程序，但为了老师能更直观地评估我的程序，我录制了一段视频，并上传到了bilibili。网址如下：
https://www.bilibili.com/video/BV1yL411p77Z/

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