安卓--布局设计-计算器

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。

项目文件结构：

 

  1 package com.example.flyuz.calculator;
  2 
  3 import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
  4 import android.os.Bundle;
  5 import android.view.View;
  6 import android.widget.Button;
  7 import android.widget.EditText;
  8 import android.content.res.Configuration;
  9 import java.util.ArrayList;
 10 import java.util.LinkedList;
 11 import java.util.List;
 12 
 13 public class MainActivity
 14         extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener {
 15     //
 16     Button btn_1, btn_2, btn_3, btn_4, btn_5, btn_6, btn_7, btn_8, btn_9, btn_0, btn_point;
 17     //
 18     Button btn_plus, btn_minus, btn_mul, btn_div;
 19     //
 20     Button btn_clear, btn_del, btn_l, btn_r, btn_res;
 21     //
 22     EditText input;
 23 
 24     StringBuffer res = new StringBuffer();
 25 
 26     String errorMsg = "表达式错误";
 27 
 28     private void initView() {
 29         btn_0 = (Button) findViewById(R.id.btn_0);
 30         btn_1 = (Button) findViewById(R.id.btn_1);
 31         btn_2 = (Button) findViewById(R.id.btn_2);
 32         btn_3 = (Button) findViewById(R.id.btn_3);
 33         btn_4 = (Button) findViewById(R.id.btn_4);
 34         btn_5 = (Button) findViewById(R.id.btn_5);
 35         btn_6 = (Button) findViewById(R.id.btn_6);
 36         btn_7 = (Button) findViewById(R.id.btn_7);
 37         btn_8 = (Button) findViewById(R.id.btn_8);
 38         btn_9 = (Button) findViewById(R.id.btn_9);
 39         btn_l = (Button) findViewById(R.id.btn_l);
 40         btn_r = (Button) findViewById(R.id.btn_r);
 41 
 42         btn_point = (Button) findViewById(R.id.btn_point);
 43         btn_div = (Button) findViewById(R.id.btn_div);
 44         btn_mul = (Button) findViewById(R.id.btn_mul);
 45         btn_minus = (Button) findViewById(R.id.btn_minus);
 46         btn_plus = (Button) findViewById(R.id.btn_plus);
 47         btn_clear = (Button) findViewById(R.id.btn_clear);
 48         btn_del = (Button) findViewById(R.id.btn_del);
 49         btn_res = (Button) findViewById(R.id.btn_res);
 50 
 51         input = (EditText) findViewById(R.id.input);
 52 
 53         btn_0.setOnClickListener(this);
 54         btn_1.setOnClickListener(this);
 55         btn_2.setOnClickListener(this);
 56         btn_3.setOnClickListener(this);
 57         btn_4.setOnClickListener(this);
 58         btn_5.setOnClickListener(this);
 59         btn_6.setOnClickListener(this);
 60         btn_7.setOnClickListener(this);
 61         btn_8.setOnClickListener(this);
 62         btn_9.setOnClickListener(this);
 63         btn_point.setOnClickListener(this);
 64 
 65         btn_l.setOnClickListener(this);
 66         btn_r.setOnClickListener(this);
 67         btn_del.setOnClickListener(this);
 68         btn_clear.setOnClickListener(this);
 69         btn_plus.setOnClickListener(this);
 70         btn_minus.setOnClickListener(this);
 71         btn_mul.setOnClickListener(this);
 72         btn_div.setOnClickListener(this);
 73         btn_res.setOnClickListener(this);
 74     }
 75 
 76     @Override
 77     protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
 78         super.onCreate(savedInstanceState);
 79         setContentView(R.layout.activity_main);
 80         initView();
 81     }
 82     @Override
 83     public void onClick(View v) {
 84 
 85         switch (v.getId()) {
 86             case R.id.btn_0:
 87                 res.append("0");
 88                 input.setText(res);
 89                 break;
 90             case R.id.btn_1:
 91                 res.append("1");
 92                 input.setText(res);
 93                 break;
 94             case R.id.btn_2:
 95                 res.append("2");
 96                 input.setText(res);
 97                 break;
 98             case R.id.btn_3:
 99                 res.append("3");
100                 input.setText(res);
101                 break;
102             case R.id.btn_4:
103                 res.append("4");
104                 input.setText(res);
105                 break;
106             case R.id.btn_5:
107                 res.append("5");
108                 input.setText(res);
109                 break;
110             case R.id.btn_6:
111                 res.append("6");
112                 input.setText(res);
113                 break;
114             case R.id.btn_7:
115                 res.append("7");
116                 input.setText(res);
117                 break;
118             case R.id.btn_8:
119                 res.append("8");
120                 input.setText(res);
121                 break;
122             case R.id.btn_9:
123                 res.append("9");
124                 input.setText(res);
125                 break;
126             case R.id.btn_l:
127                 res.append("(");
128                 input.setText(res);
129                 break;
130             case R.id.btn_r:
131                 res.append(")");
132                 input.setText(res);
133                 break;
134             case R.id.btn_point:
135                 res.append(".");
136                 input.setText(res);
137                 break;
138             case R.id.btn_plus:
139                 res.append("+");
140                 input.setText(res);
141                 break;
142             case R.id.btn_minus:
143                 res.append("-");
144                 input.setText(res);
145                 break;
146             case R.id.btn_mul:
147                 res.append("*");
148                 input.setText(res);
149                 break;
150             case R.id.btn_div:
151                 res.append("/");
152                 input.setText(res);
153                 break;
154             case R.id.btn_del:
155                 if (res.length() != 0) {
156                     res.deleteCharAt(res.length() - 1);
157                     input.setText(res);
158                 }
159                 break;
160             case R.id.btn_clear:
161                 res.setLength(0);
162                 input.setText(res);
163                 break;
164             case R.id.btn_res:
165                 res.append("=");
166                 String in = new String(res);
167                 String out = prepareParam(in);
168                 res.setLength(0);
169                 res.append(out);
170                 input.setText(out);
171                 break;
172         }
173     }
174 
175     public String prepareParam(String str) {
176         if (str == null || str.length() == 0 || str.length() > 20) {
177             return errorMsg;
178         }
179         if (str.charAt(0) == '-') {
180             str = "0" + str;
181         }
182         if (!tools.checkFormat(str)) {
183             return errorMsg;
184         }
185         // 处理表达式，改为标准表达式
186         str = tools.change2StandardFormat(str);
187         // 拆分字符和数字
188         String[] nums = str.split("[^.0-9]");
189         List numLst = new ArrayList();
190         for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
191             if (!"".equals(nums[i])) {
192                 numLst.add(Double.parseDouble(nums[i]));
193             }
194         }
195         String symStr = str.replaceAll("[.0-9]", "");
196         return doCalculate(symStr, numLst);
197     }
198 
199     public String doCalculate(String symStr, List numLst) {
200         String errorMsg = "表达式错误";
201         LinkedList symStack = new LinkedList<>(); // 符号栈
202         LinkedList numStack = new LinkedList<>();    // 数字栈
203         int i = 0;         // numLst的标志位
204         int j = 0;         // symStr的标志位
205         char sym;          // 符号
206         double num1, num2; // 符号前后两个数
207         while (symStack.isEmpty() || !(symStack.getLast() == '=' && symStr.charAt(j) == '=')) {
208             if (symStack.isEmpty()) {
209                 symStack.add('=');
210                 numStack.add(numLst.get(i++));
211             }
212             if (tools.symLvMap.get(symStr.charAt(j)) > tools.symLvMap.get(symStack.getLast())) { // 比较符号优先级，若当前符号优先级大于前一个则压栈
213                 if (symStr.charAt(j) == '(') {
214                     symStack.add(symStr.charAt(j++));
215                     continue;
216                 }
217                 numStack.add(numLst.get(i++));
218                 symStack.add(symStr.charAt(j++));
219             } else { // 当前符号优先级小于等于前一个 符号的优先级
220                 if (symStr.charAt(j) == ')' && symStack.getLast() == '(') { // 若（）之间没有符号，则“（”出栈
221                     j++;
222                     symStack.removeLast();
223                     continue;
224                 }
225                 if (symStack.getLast() == '(') { // “（”直接压栈
226                     numStack.add(numLst.get(i++));
227                     symStack.add(symStr.charAt(j++));
228                     continue;
229                 }
230                 num2 = numStack.removeLast();
231                 num1 = numStack.removeLast();
232                 sym = symStack.removeLast();
233                 switch (sym) {
234                     case '+':
235                         numStack.add(tools.plus(num1, num2));
236                         break;
237                     case '-':
238                         numStack.add(tools.reduce(num1, num2));
239                         break;
240                     case '*':
241                         numStack.add(tools.multiply(num1, num2));
242                         break;
243                     case '/':
244                         if (num2 == 0) { // 除数为0
245                             return errorMsg;
246                         }
247                         numStack.add(tools.divide(num1, num2));
248                         break;
249                 }
250             }
251         }
252         return String.valueOf(numStack.removeLast());
253     }
254 }

MainActivity

  1 package com.example.flyuz.calculator;
  2 
  3 import java.util.HashMap;
  4 import java.util.LinkedList;
  5 import java.util.Map;
  6 import java.math.BigDecimal;
  7 
  8 public class tools {
  9     public static final int RESULT_DECIMAL_MAX_LENGTH =
 10             8; // 结果小数点最大长度限制
 11     public static final Map symLvMap =
 12             new HashMap(); // 符号优先级map
 13 
 14     static {
 15         symLvMap.put('=', 0);
 16         symLvMap.put('-', 1);
 17         symLvMap.put('+', 1);
 18         symLvMap.put('*', 2);
 19         symLvMap.put('/', 2);
 20         symLvMap.put('(', 3);
 21         symLvMap.put(')', 1);
 22     }
 23 
 24     public static boolean checkFormat(String str) {
 25         // 校验是否以“=”结尾
 26         if ('=' != str.charAt(str.length() - 1)) {
 27             return false;
 28         }
 29         // 校验开头是否为数字或者“(”
 30         if (!(isCharNum(str.charAt(0)) || str.charAt(0) == '(')) {
 31             return false;
 32         }
 33         char c;
 34         // 校验
 35         for (int i = 1; i < str.length() - 1; i++) {
 36             c = str.charAt(i);
 37             if (!isCorrectChar(c)) { // 字符不合法
 38                 return false;
 39             }
 40             if (!(isCharNum(c))) {
 41                 if (c == '-' || c == '+' || c == '*' || c == '/') {
 42                     if (c == '-' && str.charAt(i - 1) == '(') { // 1*(-2+3)的情况
 43                         continue;
 44                     }
 45                     if (!(isCharNum(str.charAt(i - 1)) ||
 46                             str.charAt(i - 1) == ')')) { // 若符号前一个不是数字或者“）”时
 47                         return false;
 48                     }
 49                 }
 50                 if (c == '.') {
 51                     if (!isCharNum(str.charAt(i - 1)) ||
 52                             !isCharNum(str.charAt(i + 1))) { // 校验“.”的前后是否位数字
 53                         return false;
 54                     }
 55                 }
 56             }
 57         }
 58         return isBracketCouple(str); // 校验括号是否配对
 59     }
 60 
 61     public static String change2StandardFormat(String str) {
 62         StringBuilder sb = new StringBuilder();
 63         char c;
 64         for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
 65             c = str.charAt(i);
 66             if (i != 0 && c == '(' &&
 67                     (isCharNum(str.charAt(i - 1)) || str.charAt(i - 1) == ')')) {
 68                 sb.append("*(");
 69                 continue;
 70             }
 71             if (c == '-' && str.charAt(i - 1) == '(') {
 72                 sb.append("0-");
 73                 continue;
 74             }
 75             sb.append(c);
 76         }
 77         return sb.toString();
 78     }
 79 
 80     private static boolean isBracketCouple(String str) {
 81         LinkedList stack = new LinkedList<>();
 82         for (char c : str.toCharArray()) {
 83             if (c == '(') {
 84                 stack.add(c);
 85             } else if (c == ')') {
 86                 if (stack.isEmpty()) {
 87                     return false;
 88                 }
 89                 stack.removeLast();
 90             }
 91         }
 92         if (stack.isEmpty()) {
 93             return true;
 94         } else {
 95             return false;
 96         }
 97     }
 98 
 99     public static String formatResult(String str) {
100         String[] ss = str.split("\\.");
101         if (Integer.parseInt(ss[1]) == 0) {
102             return ss[0]; // 整数
103         }
104         String s1 = new StringBuilder(ss[1]).reverse().toString();
105         int start = 0;
106         for (int i = 0; i < s1.length(); i++) {
107             if (s1.charAt(i) != '0') {
108                 start = i;
109                 break;
110             }
111         }
112         return ss[0] + "." +
113                 new StringBuilder(s1.substring(start, s1.length())).reverse();
114     }
115 
116     private static boolean isCorrectChar(Character c) {
117         if (('0' <= c && c <= '9') || c == '-' || c == '+' || c == '*' ||
118                 c == '/' || c == '(' || c == ')' || c == '.') {
119             return true;
120         }
121         return false;
122     }
123 
124     private static boolean isCharNum(Character c) {
125         if (c >= '0' && c <= '9') {
126             return true;
127         }
128         return false;
129     }
130 
131     public static double plus(double num1, double num2) {
132         BigDecimal b1 = new BigDecimal(num1);
133         BigDecimal b2 = new BigDecimal(num2);
134         return b1.add(b2).setScale(8,BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN).doubleValue();
135     }
136 
137     public static double reduce(double num1, double num2) {
138         BigDecimal b1 = new BigDecimal(num1);
139         BigDecimal b2 = new BigDecimal(num2);
140         return b1.subtract(b2).setScale(8,BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN).doubleValue();
141 
142     }
143 
144     public static double multiply(double num1, double num2) {
145         BigDecimal b1 = new BigDecimal(num1);
146         BigDecimal b2 = new BigDecimal(num2);
147         return b1.multiply(b2).setScale(8,BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN).doubleValue();
148     }
149 
150     public static double divide(double num1, double num2) {
151         BigDecimal b1 = new BigDecimal(num1);
152         BigDecimal b2 = new BigDecimal(num2);
153         return b1.divide(b2, 8, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
154     }
155 }

tools

  1 xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
  2 <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
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  7 
  8     <EditText
  9         android:id="@+id/input"
 10         android:layout_width="match_parent"
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 13         android:focusable="false"
 14         android:singleLine="true"
 15         android:textSize="30sp" />
 16 
 17     <LinearLayout
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 22 
 23         <Button
 24             android:id="@+id/btn_clear"
 25             android:layout_width="wrap_content"
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 29             android:text="C" />
 30 
 31         <Button
 32             android:id="@+id/btn_del"
 33             android:layout_width="wrap_content"
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 35             android:layout_marginLeft="20dp"
 36             android:layout_marginRight="20dp"
 37             android:text="CE" />
 38 
 39         <Button
 40             android:id="@+id/btn_l"
 41             android:layout_width="wrap_content"
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 45             android:text="(" />
 46 
 47         <Button
 48             android:id="@+id/btn_r"
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 50             android:layout_height="wrap_content"
 51             android:layout_marginLeft="20dp"
 52             android:layout_marginRight="20dp"
 53             android:text=")" />
 54 
 55         <Button
 56             android:id="@+id/btn_point"
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 58             android:layout_height="wrap_content"
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 61             android:text="." />
 62 
 63     LinearLayout>
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 70 
 71         <Button
 72             android:id="@+id/btn_div"
 73             android:layout_width="wrap_content"
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 77             android:text="/" />
 78 
 79         <Button
 80             android:id="@+id/btn_mul"
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 85             android:text="*" />
 86 
 87         <Button
 88             android:id="@+id/btn_minus"
 89             android:layout_width="wrap_content"
 90             android:layout_height="wrap_content"
 91             android:layout_marginLeft="20dp"
 92             android:layout_marginRight="20dp"
 93             android:text="－" />
 94 
 95         <Button
 96             android:id="@+id/btn_plus"
 97             android:layout_width="wrap_content"
 98             android:layout_height="wrap_content"
 99             android:layout_marginLeft="20dp"
100             android:layout_marginRight="20dp"
101             android:text="＋" />
102 
103         <Button
104             android:id="@+id/btn_0"
105             android:layout_width="wrap_content"
106             android:layout_height="wrap_content"
107             android:layout_marginLeft="20dp"
108             android:layout_marginRight="20dp"
109             android:text="0" />
110 
111     LinearLayout>
112 
113     <LinearLayout
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118 
119         <Button
120             android:id="@+id/btn_1"
121             android:layout_width="wrap_content"
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123             android:layout_marginLeft="20dp"
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125             android:text="1" />
126 
127         <Button
128             android:id="@+id/btn_2"
129             android:layout_width="wrap_content"
130             android:layout_height="wrap_content"
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133             android:text="2" />
134 
135         <Button
136             android:id="@+id/btn_3"
137             android:layout_width="wrap_content"
138             android:layout_height="wrap_content"
139             android:layout_marginLeft="20dp"
140             android:layout_marginRight="20dp"
141             android:text="3" />
142 
143         <Button
144             android:id="@+id/btn_4"
145             android:layout_width="wrap_content"
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148             android:layout_marginRight="20dp"
149             android:text="4" />
150 
151         <Button
152             android:id="@+id/btn_5"
153             android:layout_width="wrap_content"
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156             android:layout_marginRight="20dp"
157             android:text="5" />
158 
159     LinearLayout>
160 
161     <LinearLayout
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166 
167         <Button
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173             android:text="6" />
174 
175         <Button
176             android:id="@+id/btn_7"
177             android:layout_width="wrap_content"
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181             android:text="7" />
182 
183         <Button
184             android:id="@+id/btn_8"
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189             android:text="8" />
190 
191         <Button
192             android:id="@+id/btn_9"
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197             android:text="9" />
198 
199         <Button
200             android:id="@+id/btn_res"
201             android:layout_width="wrap_content"
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205             android:text="=" />
206 
207     LinearLayout>
208 
209 LinearLayout>

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  8 
  9     <EditText
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 24 
 25         <Button
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 29             android:text="C" />
 30 
 31         <Button
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 36 
 37         <Button
 38             android:id="@+id/btn_l"
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 41             android:text="(" />
 42 
 43         <Button
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 47             android:text=")" />
 48     LinearLayout>
 49 
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 56 
 57         <Button
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 61             android:text="1" />
 62 
 63         <Button
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 68 
 69         <Button
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 74 
 75         <Button
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 81 
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 88 
 89         <Button
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 94 
 95         <Button
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100 
101         <Button
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107         <Button
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 1 
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 4 
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21 
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AndroidManifest.xml

 

 

 

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