简易计算器实现

Android简易计算器实现

实验目的：

自主完成一个简单APP的设计工作，综合应用已经学到的Android UI设计技巧，重点注意合理使用布局。

实验要求：

1. 完成一个计算器的设计，可以以手机自带的计算器为参考。设计过程中，注意考虑界面的美观性，不同机型的适应性，以及功能的完备性。

2. 注意结合Activity的生命周期，考虑不同情况下计算器的界面状态。

3. 如有余力，可以考虑实现一个高精度科学计算型的计算器。

代码实现

(1)MainActivity.java文件

package com.example.administrator.lianghui;
import java.util.Arrays;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.TextView;



public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener{
    Button btn_0;
    Button btn_1;
    Button btn_2;
    Button btn_3;
    Button btn_4;
    Button btn_5;
    Button btn_6;
    Button btn_7;
    Button btn_8;
    Button btn_9;
    Button btn_point; //小数点
    Button btn_clear; //清除
    Button btn_del;   //删除
    Button btn_plus;
    Button btn_minus;
    Button btn_multiply;
    Button btn_divide;
    Button btn_equal;
    Button btn_left;
    Button btn_right;
    private TextView et_input;
    private StringBuilder pending = new StringBuilder();

    private void initView() {
        btn_0 = (Button) findViewById(R.id.btn_0);
        btn_1 = (Button) findViewById(R.id.btn_1);
        btn_2 = (Button) findViewById(R.id.btn_2);
        btn_3 = (Button) findViewById(R.id.btn_3);
        btn_4 = (Button) findViewById(R.id.btn_4);
        btn_5 = (Button) findViewById(R.id.btn_5);
        btn_6 = (Button) findViewById(R.id.btn_6);
        btn_7 = (Button) findViewById(R.id.btn_7);
        btn_8 = (Button) findViewById(R.id.btn_8);
        btn_9 = (Button) findViewById(R.id.btn_9);
        btn_point = (Button) findViewById(R.id.btn_point);
        btn_clear = (Button) findViewById(R.id.btn_clear);
        btn_del = (Button) findViewById(R.id.btn_del);
        btn_plus = (Button) findViewById(R.id.btn_plus);
        btn_minus = (Button) findViewById(R.id.btn_minus);
        btn_multiply = (Button) findViewById(R.id.btn_multiply);
        btn_divide = (Button) findViewById(R.id.btn_divide);
        btn_equal = (Button) findViewById(R.id.btn_equal);
        et_input = (TextView) findViewById(R.id.et_input);
        btn_left = (Button) findViewById(R.id.btn_left);
        btn_right = (Button) findViewById(R.id.btn_right);

        btn_0.setOnClickListener(this);
        btn_1.setOnClickListener(this);
        btn_2.setOnClickListener(this);
        btn_3.setOnClickListener(this);
        btn_4.setOnClickListener(this);
        btn_5.setOnClickListener(this);
        btn_6.setOnClickListener(this);
        btn_7.setOnClickListener(this);
        btn_8.setOnClickListener(this);
        btn_9.setOnClickListener(this);
        btn_point.setOnClickListener(this);
        btn_plus.setOnClickListener(this);
        btn_equal.setOnClickListener(this);
        btn_minus.setOnClickListener(this);
        btn_multiply.setOnClickListener(this);
        btn_del.setOnClickListener(this);
        btn_divide.setOnClickListener(this);
        btn_clear.setOnClickListener(this);
        btn_divide.setOnClickListener(this);
        btn_left.setOnClickListener(this);
        btn_right.setOnClickListener(this);

        et_input.setKeyListener(null);
    }
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        initView();
    }

    @Override
    public void onClick(View v) {
        int last = 0;
        if(pending.length()!=0)
        {
            last = pending.codePointAt(pending.length()-1);

        }
        switch (v.getId()) {
            case R.id.btn_0:
                pending = pending.append("0");
                et_input.setText(pending);
                break;
            case R.id.btn_1:
                pending = pending.append("1");
                et_input.setText(pending);
                break;
            case R.id.btn_2:
                pending = pending.append("2");
                et_input.setText(pending);
                break;
            case R.id.btn_3:
                pending = pending.append("3");
                et_input.setText(pending);
                break;
            case R.id.btn_4:
                pending = pending.append("4");
                et_input.setText(pending);
                break;
            case R.id.btn_5:
                pending = pending.append("5");
                et_input.setText(pending);
                break;
            case R.id.btn_6:
                pending = pending.append("6");
                et_input.setText(pending);
                break;
            case R.id.btn_7:
                pending = pending.append("7");
                et_input.setText(pending);
                break;
            case R.id.btn_8:
                pending = pending.append("8");
                et_input.setText(pending);
                break;
            case R.id.btn_9:
                pending = pending.append("9");
                et_input.setText(pending);
                break;
            case R.id.btn_plus:
                if (last >= '0' && last <= '9' ) {
                pending = pending.append("+");
                }
                et_input.setText(pending);
                break;
            case R.id.btn_minus:
                if (last >= '0' && last <= '9') {
                pending = pending.append("-");
                }
                et_input.setText(pending);
                break;
            case R.id.btn_multiply:
                if (last >= '0' && last <= '9' ) {
                pending = pending.append("*");
                }
                et_input.setText(pending);
                break;
            case R.id.btn_divide:
                if (last >= '0' && last <= '9' ) {
                pending = pending.append("/");
                 }
                et_input.setText(pending);
                break;
            case R.id.btn_point:
                if (judje1()) {
                    pending = pending.append(".");
                    et_input.setText(pending);
                }
                break;
            case R.id.btn_right:
                if((last>='0' &&last<='9'||last==')')&&judje2()==1) {
                    pending = pending.append(")");
                    et_input.setText(pending);
                }
                break;
            case R.id.btn_left:
                if((last!='(')||(last<='0' &&last>='9')){
                    pending = pending.append("(");
                    et_input.setText(pending);
                }
                break;

            case R.id.btn_del: //删除
                if (pending.length() != 0) {
                    pending = pending.delete(pending.length() - 1, pending.length());
                    et_input.setText(pending);
                }
                break;
            case R.id.btn_clear: //清空
                pending = pending.delete(0, pending.length());
                et_input.setText(pending);
                break;
            case R.id.btn_equal: // =等于
                if ((pending.length() > 1)) {
                    InfixInToDuffix inf = new InfixInToDuffix();
                    String jieguo;
                    try {
                        String a = inf.toSuffix(pending);
                        jieguo = inf.dealEquation(a);

                    } catch (Exception ex) {
                        jieguo = "出错";
                    }
                    et_input.setText(pending + "=" + jieguo);
                    pending = pending.delete(0, pending.length());
                    if (Character.isDigit(jieguo.charAt(0))) {
                        pending = pending.append(jieguo);
                    }
                }
                break;
            default:
                break;
        }
    }

    private boolean judje1() {
        String a = "+-*/.";
        int[] b = new int[a.length()];
        int max;
        for (int i = 0; i < a.length(); i++) {
            String c = "" + a.charAt(i);
            b[i] = pending.lastIndexOf(c);
        }
        Arrays.sort(b);
        if (b[a.length() - 1] == -1) {
            max = 0;
        } else {
            max = b[a.length() - 1];
        }
        if (pending.indexOf(".", max) == -1) {
            return true;
        } else {
            return false;
        }
    }
    private int judje2(){
        int a=0,b=0;
        for(int i = 0 ; i < pending.length() ;i++){
            if(pending.charAt(i)=='(' ) {
                a++;
            }
            if(pending.charAt(i)==')' ) {
                b++;
            }
        }
        if(a == b)
            return 0;
        if(a > b)
            return 1;
        return 2;
    }

}

(2)布局文件 activity_main.xml文件

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:orientation="vertical"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    >

    <LinearLayout
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="0dp"
        android:orientation="horizontal"
        android:layout_weight="2">

        <TextView
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="match_parent"
            android:id="@+id/et_input"
            android:textSize="40sp" />
    </LinearLayout>

    <LinearLayout
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="0dp"
        android:layout_weight="1"
        android:orientation="horizontal"
        android:weightSum="4">

        <Button
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="match_parent"
            android:text="C"
            android:textSize="40sp"
            android:id="@+id/btn_clear"
            android:background="#FFC0CB"
            android:layout_weight="1"/>

        <Button
            android:id="@+id/btn_divide"
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="match_parent"
            android:layout_weight="1"
            android:background="#FFC0CB"
            android:text="/"
            android:textSize="40sp"/>

        <Button
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="match_parent"
            android:text="*"
            android:textSize="40sp"
            android:id="@+id/btn_multiply"
            android:layout_weight="1"
            android:background="#FFC0CB"/>
        <Button
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="match_parent"
            android:text="B"
            android:textSize="40sp"
            android:id="@+id/btn_del"
            android:layout_weight="1"
            android:background="#FFC0CB"/>
    </LinearLayout>
    <LinearLayout
        android:layout_width="fill_parent"
        android:layout_height="0dp"
        android:layout_weight="1"
        android:gravity="center"
        android:weightSum="4">
        <Button
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="match_parent"
            android:text="7"
            android:textSize="30sp"
            android:id="@+id/btn_7"
            android:layout_weight="1"
            android:background="#ffffcc"/>
        <Button
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="match_parent"
            android:text="8"
            android:textSize="30sp"
            android:id="@+id/btn_8"
            android:layout_weight="1"
            android:background="#ffffcc"/>
        <Button
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="match_parent"
            android:text="9"
            android:textSize="30sp"
            android:id="@+id/btn_9"
            android:layout_weight="1"
            android:background="#ffffcc"/>
        <Button
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="match_parent"
            android:text="-"
            android:textSize="50sp"
            android:id="@+id/btn_minus"
            android:layout_weight="1"
            android:background="#44ffff"/>
    </LinearLayout>
    <LinearLayout
        android:layout_width="fill_parent"
        android:layout_height="0dp"
        android:orientation="horizontal"
        android:layout_weight="1"
        android:weightSum="4">
        <Button
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="match_parent"
            android:text="4"
            android:textSize="30sp"
            android:id="@+id/btn_4"
            android:layout_weight="1"
            android:background="#ffffcc"/>
        <Button
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="match_parent"
            android:text="5"
            android:textSize="30sp"
            android:id="@+id/btn_5"
            android:layout_weight="1"
            android:background="#ffffcc"/>
        <Button
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="match_parent"
            android:text="6"
            android:textSize="30sp"
            android:id="@+id/btn_6"
            android:layout_weight="1"
            android:background="#ffffcc"/>

        <Button
            android:id="@+id/btn_plus"
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="match_parent"
            android:layout_weight="1"
            android:background="#44ffff"
            android:text="+"
            android:textSize="40sp" />
    </LinearLayout>
    <LinearLayout
        android:layout_width="fill_parent"
        android:layout_height="0dp"
        android:orientation="horizontal"
        android:layout_weight="1"
        android:weightSum="4"
        >
        <Button
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="match_parent"
            android:text="1"
            android:textSize="30sp"
            android:id="@+id/btn_1"
            android:layout_weight="1"
            android:background="#FFFFCC"/>
        <Button
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="match_parent"
            android:text="2"
            android:textSize="30sp"
            android:id="@+id/btn_2"
            android:layout_weight="1"
            android:background="#FFFFCC"/>
        <Button
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="match_parent"
            android:text="3"
            android:textSize="30sp"
            android:id="@+id/btn_3"
            android:layout_weight="1"
            android:background="#FFFFCC"/>
        <Button
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="match_parent"
            android:text="."
            android:textSize="40sp"
            android:id="@+id/btn_point"
            android:layout_weight="1"
            android:background="#44ffff"/>
    </LinearLayout>

    <LinearLayout
        android:layout_width="fill_parent"
        android:layout_height="0dp"
        android:orientation="horizontal"
        android:layout_weight="1"
        android:weightSum="4"
        >
        <Button
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="match_parent"
            android:text="（"
            android:textSize="30sp"
            android:id="@+id/btn_left"
            android:layout_weight="1"
            android:background="#FFFFCC"/>

        <Button
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="match_parent"
            android:text="0"
            android:textSize="30sp"
            android:id="@+id/btn_0"
            android:background="#FFFFCC"
            android:layout_weight="1" />
        <Button
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="match_parent"
            android:text=")"
            android:textSize="30sp"
            android:id="@+id/btn_right"
            android:layout_weight="1"
            android:background="#FFFFCC"/>

        <Button
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="match_parent"
            android:text="="
            android:textSize="30sp"
            android:id="@+id/btn_equal"
            android:background="#99CCFF"
            android:layout_weight="1"/>

    </LinearLayout>

</LinearLayout>

(3)还有实现运算逻辑过程的文件 InfixInToDuffix.java文件

package com.example.administrator.lianghui;

 import java.util.HashMap;
 import java.util.List;
 import java.util.Map;
 import java.lang.*;
 import java.util.ArrayList;
 import java.util.*;

public class InfixInToDuffix {


    private static final Map<Character,Integer>basic =new HashMap<Character, Integer>();
    static {
        basic.put('-',1);
        basic.put('+', 1);
        basic.put('*', 2);
        basic.put('/', 2);
        basic.put('(', 0);
    }


    //将中缀表达式转换为后缀表达式
    public String toSuffix(StringBuilder infix){
        List<String> queue = new ArrayList<String>();
        List<Character> stack = new ArrayList<Character>();

        char[] charArr = infix.substring(0,infix.length()).trim().toCharArray();
        String standard = "*/+-()";
        char ch = '&';
        int len = 0;
        for (int i = 0; i < charArr.length; i++) {

            ch = charArr[i];
            if(Character.isDigit(ch)) {
                len++;
            }else if(ch == '.'){
                len++;
            }else if(standard.indexOf(ch) != -1) {
                if(len > 0) {
                    queue.add(String.valueOf(Arrays.copyOfRange(charArr, i - len, i)));
                    len = 0;
                }
                if(ch == '(') {
                    stack.add(ch);
                    continue;
                }
                if (!stack.isEmpty()) {
                    int size = stack.size() - 1;
                    boolean flag = false;
                    while (size >= 0 && ch == ')' && stack.get(size) != '(') {
                        queue.add(String.valueOf(stack.remove(size)));
                        size--;
                        flag = true;
                    }
                    if(ch==')'&&stack.get(size) == '('){
                        flag = true;
                    }
                    while (size >= 0 && !flag && basic.get(stack.get(size)) >= basic.get(ch)) {
                        queue.add(String.valueOf(stack.remove(size)));
                        size--;
                    }
                }
                if(ch != ')') {
                    stack.add(ch);
                } else {
                    stack.remove(stack.size() - 1);
                }
            }
            if(i == charArr.length - 1) {
                if(len > 0) {
                    queue.add(String.valueOf(Arrays.copyOfRange(charArr, i - len+1, i+1)));
                }
                int size = stack.size() - 1;
                while (size >= 0) {
                    queue.add(String.valueOf(stack.remove(size)));
                    size--;
                }
            }

        }
        String a = queue.toString();
        return a.substring(1,a.length()-1);
    }


    public String dealEquation(String equation){

        String [] arr = equation.split(", ");
        List<String> list = new ArrayList<String>();


        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            int size = list.size();
            switch (arr[i]) {
                case "+": double a = Double.parseDouble(list.remove(size-2))+ Double.parseDouble(list.remove(size-2)); list.add(String.valueOf(a));     break;
                case "-": double b = Double.parseDouble(list.remove(size-2))- Double.parseDouble(list.remove(size-2)); list.add(String.valueOf(b));     break;
                case "*": double c = Double.parseDouble(list.remove(size-2))* Double.parseDouble(list.remove(size-2)); list.add(String.valueOf(c));     break;
                case "/": double d = Double.parseDouble(list.remove(size-2))/ Double.parseDouble(list.remove(size-2)); list.add(String.valueOf(d));       break;
                default: list.add(arr[i]);     break;
            }
        }

        return list.size()


                == 1 ? list.get(0) : "运算失败" ;
    }

}

        在美化页面布局的过程中，已经运行通过的程序又出现了bug，con’t  resolve symbol R.原因是对布局按钮进行标记时写入了程序无法识别的符号“<”。改过之后，程序就可以正常运行了。

    实现逻辑运算的InfixInToDuffix.java文件是将中缀表达式转换为后缀表达式。由于APP运行时是按中缀的方式输入，但是中缀计算结果难度比后缀大很多，所以先将中缀转换为后缀，再进行计算。

中缀表达式转后缀表达式规则:

1）如果遇到操作数，我们就直接将其输出。

2）如果遇到操作符，则我们将其放入到栈中，遇到左括号时我们也将其放入栈中。

3）如果遇到一个右括号，则将栈元素弹出，将弹出的操作符输出直到遇到左括号为止。注意，左括号只弹出并不输出。

4）如果遇到任何其他的操作符，如（“+”， “*”，“（”）等，从栈中弹出元素直到遇到发现更低优先级的元素(或者栈为空)为止。弹出完这些元素后，才将遇到的操作符压入到栈中。有一点需要注意，只有在遇到" ) "的情况下我们才弹出" ( "，其他情况我们都不会弹出" ( "。

5）如果读到了输入的末尾，则将栈中所有元素依次弹出。