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1、1课课 程程 设设 计计 说说 明明 书书课程名称： 软 件 设 计 设计题目： 计 算 器 院 系： 学生姓名： 学 号： 专业班级： 指导教师： 2015 年 6 月课课 程程 设设 计计 任任 务务 书书设计题目计算器学生姓名所在院系计算机科学与信 息工程学院专业、年级、 班 设计要求：设计要求： 1. 设计一个应用场景，最少使用所学过的三种设计模式解决一个实际问题。 2. 应用场景设计要合理，模式选择要适当。学生应完成的工作：学生应完成的工作： 1. 应用场景：本次课程设计是开发一款有多个面板的计算器。不仅有针对日常生活“标准型”面板、针 对理工科计算的“科学型”面板、针对于编程人员计
2、算“程序员”面板，还别出心裁地开发了针 对中学生的数学学习“特色型”面板，有利于他们检查自己数学作业答案和试卷答案 2. 设计模式：建造者模式、状态模式、命令模式、策略模式和单件模式。 （1）建造者模式：使用建造者模式来创建不同的计算器面板。 （2）状态模式：实现在相应计算器面板下点击帮助-查看帮助。 （3）命令模式：完成特色面板中按钮的监听和功能的实现。 （4）策略模式：使用策略模式处理一元二次方程中0,=0,0,=0,0和首位整数部分和首位整数部分 的非的非0数字前是否还有数字前是否还有0 如何限定文本框输入字符个数？ 在工程在工程Tool包中定义一个处理输入字符限制的工具类包中定义一个处
3、理输入字符限制的工具类NumberDocument，继承自，继承自PlainDocument，然后重，然后重 写写insertString方法，具体形式见附录代码。方法，具体形式见附录代码。4特色面板功能的数学原理及其证明特色面板功能的数学原理及其证明实现分解质因数 一个正整数分解为它所有质因数（假设它有 k 个质因数)相乘的形式，并且如果有 n 相同个质因数则表 示为该质因数 n 次幂的形式，其形式为312123knnnn kMm m mm其中表示 M 第 i 个质因数，表示的个数，按照数学习惯党时则省略不写，直接写成iminim1in inim如.2310823在 MathTool 工具类
4、中的算法设计 为了能分解质因数。我们首先定义 2 个 ArrayList 数组用来存储质因数 prime 和相同质因数的个数 index,然后按照一下算法求出所有 prime 和 inedex.然后求解的算法流程图如下:- 6 -最简二次根式最简二次根式是被开方数的因数是整数被开方数中不含能开得尽方的因数。如果一个二次根式中M的 M 的分解质因数形式为，那么最简二次根式为312123knnnn kMm m mm3123122222mod2mod2mod2mod2 123123kknnnn nnnn kkMmmmmmmmm 在这里是数学上的高斯函数，表示不超过的整数，用程序员的话讲就是的值。1
5、2n 1 2n 1 2n1/ 2n是数学上的取模运算，表示除以 2 的余数，用程序员的话讲就是。比如说1mod2n1mod2n1n1%2n- 7 -,所以它的最简二次根23 22232mod23mod201082323232 3236 3 式为.6 3另当时显示为如.当3122222 1231.knnnnkmmmm 312mod2mod2mod2mod2 123.knnnn kmmmm30时，显示为,如312mod2mod2mod2mod2 1231.knnnn kmmmm3122222 123.knnnnkmmmm 255解整系数一元二次方程，且保留根式求一个整系数一元二次方程精确解，比如求
6、方程的解，解出来显示为2460xx,而不是表示为小数的近似值，并且能计算0,=0,0 的一元二次方程为例 使用不同策略的代码如下 /a,b,c 分别是二次项系数，一次项系数，常系数 if(b*b-4*a*c0) solve_eqaution=new SolveEquation(a, b, c, new DeltaGT0(); else if(b*b-4*a*c 0,=0，0 时解方程的不同策略。5. 单件模式类图及构建单件模式类图及构建GuiFacade.-instance-GuiFacade()+getInstance()通常只需要 getInstance()方法负责对象的创建，保证了只生成
7、唯一的 GuiFacade 对象四四 系统实现系统实现 1.标准型面板实现标准型面板实现 处理数据展示帮助-查看帮助的内容2.科学型面板实现科学型面板实现处理数据展示帮助-查看帮助的内容3.程序员面板实现程序员面板实现- 15 -输入 5 并且显示二进制形式分别选择 16 进制、10 进制、8 进制，再点击 Chose 进行进制转化帮助-查看帮助的内容4.特色型面板实现特色型面板实现 处理数据展示帮助-查看帮助的内容五五 系统设计总结系统设计总结1.建造者模式的总结建造者模式的总结分类:创建性设计模式意图:将一个复杂对象的构造与它的表示分离，使同样的构建过程可以创建不同的表示结构:- 16 -
8、角色作用: builder：为创建一个产品对象的各个部件指定抽象接口。 ConcreteBuilder：实现 Builder 的接口以构造和装配该产品的各个部件，定义并明确它所创建的表示， 并 提供一个检索产品的接口。 Director：构造一个使用 Builder 接口的对象。 Product：表示被构造的复杂对象。ConcreteBuilder 创建该产品的内部表示并定义它的装配过程，包 含定义组成部件的类，包括将这些部件装配成最终产品的接口。2.状态模式的总结状态模式的总结分类:行为型设计模式意图:允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为结构:- 17 -角色作用: Context:状
9、态管理器，它定义客户感兴趣的接口，并管理 ConcreteState 子类实例 State:状态，定义一个接口以封装与 Context 的一个特定状态相关的行为 ConcreteState:具体状态子类，每一子类实现一个与 Context 的一个特定状态相关的行为。3.命令模式的总结命令模式的总结分类:行为型设计模式意图:对命令进行封装，将发出命令的责任和执行命令的责任分割开结构:- 18 -角色作用: Command：定义命令的接口，声明执行的方法。 ConcreteCommand：命令接口实现对象，是“虚”的实现；通常会持有接收者，并调用接收者的功能 来完成命令要执行的操作。 Receiv
10、er：接收者，真正执行命令的对象。任何类都可能成为一个接收者，只要它能够实现命令要 求实现的相应功能。 Invoker：要求命令对象执行请求，通常会持有命令对象，可以持有很多的命令对象。这个是客户端 真正触发命令并要求命令执行相应操作的地方，也就是说相当于使用命令对象的入口。 Client：创建具体的命令对象，并且设置命令对象的接收者。注意这个不是我们常规意义上的客户 端，而是在组装命令对象和接收者，或许，把这个 Client 称为装配者会更好理解，因为真正使用命令的客 户端是从 Invoker 来触发执行。4.策略模式的总结策略模式的总结 分类:行为型设计模式意图:策略模式定义了一系列的算法
11、，并将每一个算法封装起来，而且使它们还可以相互替换。策略模式让 算法独立于使用它的客户而独立变化。 （其英文原文：The Strategy Pattern defines a family of algorithms,encapsulates each one,and makes them interchangeable. Strategy lets the algorithm vary independently from clients that use it.）结构:- 19 -角色作用: Strategy:策略，定义所有支持算法的公共接口。Context 使用这个接口来调用某个 Con
12、creteStrategy 定义的算法 ConcreteStrategy:具体策略,以 Strategy 接口实现具体算法 Context:上下文，用一个 ConcreteStrategy 对象来配置；维护一个对 Strategy 对象的引用；可定义一 个接口来访问它的数据。5.单件模式的总结单件模式的总结 分类:行为型设计模式意图:用于确保整个应用程序中只有一个类实例且这个实例所占资源在整个应用程序中是共享 时的程序设计方法结构:六六 .参考文献参考文献徐宏喆 侯迪 实用软件 设计模式教程 高等教育出版社 Java 正则表达式 java 反射详解 JDK API 1.6 中文版- 20 -指导教师评语：指导教师评语：1、课程设计报告：a、内容： 不完整 完整 详细 b、方案设计： 较差 合理 非常合理c、实现： 未实现 部分实现 全部实现 d、文档格式： 不规范 基本规范 规范 2、考勤： 全勤 缺勤 次课程设计报告成绩： ，占总成绩比例： 80% 考 勤 成 绩： ，占总成绩比例： 20% 总 成 绩： 指导教师签字：指导教师签字：年 月 日
