root/vscode-workbench

Fork 0

Files

T

root 8242e730b4 feat: PLANNING体系首版（00路线图/02任务总表/03执行协议/I-03/I-04/registry42口径）+M1止血交付

2026-09-12 14:25:25 +08:00

8.8 KiB

Raw Blame History

科学计算器功能扩展设计

日期: 2026-07-28
状态: 待实现
范围: 桌面端 CalculatorDesktop 组件（移动端 CalculatorMobile 保持不变）

1. 背景

当前计算器仅支持基础四则运算和简单的 ±、%、√ 功能。用户希望扩展为完整的科学计算器，参考主流科学计算器（Windows 计算器 / Calculator.net / Casio fx-991）的标准功能集。

2. 设计原则

桌面端优先：科学函数仅修改 CalculatorDesktop，CalculatorMobile 保持现有基础布局
功能完整：覆盖三角/反三角/对数/幂/根/阶乘/记忆等完整科学计算功能
模式切换：顶部有基础/科学模式切换，保持原有 4 列布局宽度不变
错误安全：所有数学错误友好显示 "Error"，不崩溃

3. 功能规格

3.1 三角函数

按键	函数	说明
sin	sin(x)	正弦，支持DEG/RAD模式
cos	cos(x)	余弦，支持DEG/RAD模式
tan	tan(x)	正切，支持DEG/RAD模式
sin⁻¹	asin(x)	反正弦，2nd切换
cos⁻¹	acos(x)	反余弦，2nd切换
tan⁻¹	atan(x)	反正切，2nd切换

DEG/RAD 模式：

默认 DEG（角度制），按键切换
显示区域有 DEG/RAD 指示器
内部统一用 RAD 计算：RAD = DEG × π/180

3.2 对数与指数

按键	函数	说明
log	log₁₀(x)	常用对数，x > 0
ln	ln(x)	自然对数，x > 0
x²	x²	平方
x³	x³	立方
xʸ	x^y	任意次幂（双目运算）
e^x	eˣ	指数函数（常数e为底的幂），2nd+ln 切换

3.3 根号

按键	函数	说明
√	√x	平方根，x ≥ 0
³√	³√x	立方根
x√y	y√x	N次方根（双目运算）

3.4 其他数学函数

按键	函数	说明
n!	x!	阶乘，非负整数；大数用 gamma 函数近似
1/x	1/x	倒数
\|x\|	abs(x)	绝对值
%	x%	百分比（除以100）
±	-x	取反
( )	括号	改变运算优先级

3.5 常数

按键	值	说明
π	3.14159265358979	圆周率
e	2.71828182845905	自然常数

3.6 记忆功能

按键	功能	说明
MC	Memory Clear	清除记忆（设为0）
MR	Memory Recall	读取记忆值到当前显示
M+	Memory Add	当前值加到记忆
M−	Memory Subtract	当前值从记忆减去

状态指示：记忆值 ≠ 0 时，显示区有 "M" 标记。

3.7 角度模式切换

按键：DEG ↔ RAD（同一个按键切换）
影响：sin/cos/tan 的计算方式
显示：当前模式显示在 display 区域

3.8 反函数模式（2nd）

按键：2nd（切换键）
效果：sin→sin⁻¹, cos→cos⁻¹, tan→tan⁻¹, x²→x³, √→³√, xʸ→x√y
视觉：激活时按键背景变为 #6366f1，文字变白，表示反函数模式开启

4. UI 设计

4.1 布局（方案 B · 模式切换式）

宽度：保持 460px 不变
4列网格布局
顶部增加模式切换标签栏：基础 / 科学
基础模式：显示原有基础键盘
科学模式：在数字键上方显示科学函数区

4.2 模式切换标签栏

┌────────────────────────────────────────────┐
│  [ 基础 ]  [ 科学 ]     DEG/RAD            │  ← 模式切换 + 角度模式
├────────────────────────────────────────────┤
│                                            │
│              Display 区域                   │
│                                            │
├────────────────────────────────────────────┤
│  sin │ cos │ tan │ log │  ← 科学函数行     │
├──────┼─────┼─────┼─────┤                    │
│  7   │  8  │  9  │  ÷  │  ← 数字键盘       │
├──────┼─────┼─────┼─────┤                    │
│  4   │  5  │  6  │  ×  │                    │
├──────┼─────┼─────┼─────┤                    │
│  1   │  2  │  3  │  −  │                    │
├──────┼─────┼─────┼─────┤                    │
│  ±   │  0  │  .  │  +  │                    │
├──────┼─────┼─────┼─────┤                    │
│  √   │  AC │  (  │  )  │  ← 功能键         │
├──────┼─────┼─────┼─────┤                    │
│  =   │  π  │  e  │  %  │                    │
└──────┴─────┴─────┴─────┘

4.3 按键分类配色

类型	背景色	文字色	示例
数字键	#1e2538	#cbd5e1	0-9, .
三角函数	rgba(99,102,241,0.12)	#a5b4fc	sin, cos, tan
对数/指数	rgba(139,92,246,0.12)	#c4b5fd	log, ln, xʸ
记忆功能	rgba(34,197,94,0.1)	#86efac	MC, MR, M+, M−
运算符	rgba(14,165,233,0.1)	#7dd3fc	+, −, ×, ÷
等号	渐变(#6366f1, #8b5cf6)	#fff	=
清除	#1e2538	#fca5a5	AC

4.4 Display 区域扩展

┌────────────────────────────────────────────┐
│  DEG   M                   history          │  ← 状态栏
│  12 + 8 =                                  │  ← 历史
│  20                                         │  ← 当前值
└────────────────────────────────────────────┘

5. 状态管理

interface CalculatorState {
  current: string;              // 当前显示值（字符串用于保持精度）
  previous: string;             // 上一个值（双目运算）
  operator: Operator | null;    // 当前二元运算符
  overwrite: boolean;           // 是否覆盖当前输入
  history: string;              // 历史表达式显示
  memory: number;               // 记忆存储值
  angleMode: 'DEG' | 'RAD';     // 角度/弧度模式
  invMode: boolean;             // 反函数模式（2nd键）
  parenOpen: boolean;           // 是否有未闭合的括号
  mode: 'basic' | 'scientific'; // 当前模式
}

type Operator = '+' | '-' | '*' | '/' | '^' | 'root';

5.1 状态转换

单目运算 (sin, √, x², n!, ...):
  current → f(current) → current (overwrite=true)

双目运算选择 (+, −, ×, ÷, xʸ, x√y):
  previous ← current
  operator ← op
  overwrite ← true

等号按下:
  current ← compute(previous, current, operator)
  previous ← ""
  operator ← null

5.2 角度模式影响

const toRad = (val: number) => 
  angleMode === 'DEG' ? val * Math.PI / 180 : val;

const fromRad = (val: number) => 
  angleMode === 'DEG' ? val * 180 / Math.PI : val;

// sin 实现
const sin = (val: number) => Math.sin(toRad(val));
// sin⁻¹ 实现
const asin = (val: number) => fromRad(Math.asin(val));

6. 错误处理

错误场景	处理
负数开平方根	message.error + 显示 "Error"
log(0) 或 log(负数)	显示 "Error"
tan(90°) 等无定义点	显示 "Error"
除以零	显示 "Error"
阶乘（负数/非整数过大）	gamma 近似或显示 "Error"
数值溢出	使用 toExponential(8) 显示

7. 文件变更

7.1 修改文件

src/pages/Calculator/Calculator.tsx：扩展 CalculatorDesktop 组件
src/pages/Calculator/Calculator.css：新增科学函数按键样式、扩展布局

7.2 不修改

src/pages/Calculator/CalculatorMobile.tsx：保持现有基础布局
其他组件

8. 实现顺序

新增模式切换标签栏组件和样式
状态扩展：添加 mode, memory, angleMode, invMode, parenOpen
单目函数：sin/cos/tan/log/ln/x²/x³/√/n!/1/x/±/%
双目函数：xʸ/x√y（需要特殊处理运算顺序）
常数：π/e
记忆功能：MC/MR/M+/M−
角度模式：DEG/RAD 切换 + 指示器
反函数：2nd 切换 + 按键文字变化
括号：( ) 支持
显示扩展：状态栏（DEG/RAD, M）

9. 测试要点

基础四则运算回归测试
三角函数在 DEG/RAD 模式下的正确性
连续运算（如 sin(30) + cos(60)）
错误输入处理
记忆功能正确性
状态显示同步
模式切换正确性

8.8 KiB Raw Blame History Unescape Escape