アプリ開発初心者がAndroid電卓アプリをつくってみた

## はじめに
以下のサイトを参考にJavaでAndroid電卓アプリを作ってみました。
以下のサイトではKotlinを使っていましたが、初めてのAndroidアプリ作成なのでこの記事はJavaで書いたプログラムです。
[Android Studioで電卓アプリを作る](https://qiita.com/yanasep/items/503b378c439752f70880)

## 工夫した点
### 計算誤差を防ぐためにdouble型ではなくBigdecimal型を使用
最初は計算処理をdouble型を用いて行っていましたが、以下のサイトの通り計算誤差が出てしまいましたので、それを防ぐためにBigdecimal型を使いました。
[数値Double型の誤差が発生する原因について ~ 2進数の小数って面倒いねって話 ~](https://qiita.com/TKR/items/52635175654b9b818b89)

## 参考サイト
### プログラム
- [Android Studioで電卓アプリを作る](https://qiita.com/yanasep/items/503b378c439752f70880)
- [あえて言うほどではない 数値 ⇔ 文字列変換 Java編](http://www.techscore.com/blog/2012/11/28/数値-⇔-文字列変換-java編/)
- [【Android】【Java】文字列の最後の１文字を削除](http://aftechno.blog.fc2.com/blog-entry-4.html)
- [[java] どのように文字列の最後の文字を取得するのですか？ ](https://code.i-harness.com/ja/q/4ecb09)
- [【Java】char型は==で比較してよいのか](https://teratail.com/questions/86246)
- [Java の double を素直な String にしたい、E 要らない](https://qiita.com/k_ui/items/840227f29848b3ad0fbf)
- [Javaで三項演算子はどこまで許されるか](https://qiita.com/ikemo/items/f81f08055bb873b4d648)
- [Java doubleの値から不要なゼロを除去する処理について](https://teratail.com/questions/1939)
- [Java BigDecimal 足し算, 引き算, 掛け算, 割り算そして四捨五入する方法](https://www.saka-en.com/java/java-bigdecimal/)
- [Javaプログラマーのためのjava.math.BigDecimalまとめ](http://kidotaka.hatenablog.com/entry/2012/11/05/112139)

### デザイン
- [layout_weightの使い方（比率で画面を構成する）](https://androidroid.info/android/レイアウト/504/
)
- [マテリアルデザインカラー色の組み合わせ見本集](https://saruwakakun.com/html-css/material/colors)

## ソースコード
```xml:styles.xml
<resources>

    <!-- Base application theme. -->
    <style name="AppTheme" parent="Theme.AppCompat.Light.NoActionBar">
        <!-- Customize your theme here. -->
        <item name="colorPrimary">@color/colorPrimary</item>
        <item name="colorPrimaryDark">@color/colorPrimaryDark</item>
        <item name="colorAccent">@color/colorAccent</item>
    </style>

</resources>
```
styleのparent属性をNoActionBarに変更。電卓アプリにアクションバーは不要であるため。

```xml:color.xml
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<resources>
    <!-- DefaultColorChoice -->
    <!--<color name="colorPrimary">#008577</color>-->
    <!--<color name="colorPrimaryDark">#00574B</color>-->
    <!--<color name="colorAccent">#D81B60</color>-->
    <color name="colorPrimary">#2196F3</color>
    <color name="colorPrimaryDark">#1976D2</color>
    <color name="colorAccent">#EF5350</color>
</resources>
```
自分好みの色にデザインを変更。以下のサイトが色の組み合わせの参考になる。
[マテリアルデザインカラー色の組み合わせ見本集](https://saruwakakun.com/html-css/material/colors)

```xml:strings.xml
<resources>
    <string name="app_name">Calculator</string>
    <string name="formula_text" />
</resources>
```
```xml:activity_calc.xml
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<android.support.constraint.ConstraintLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context=".CalcActivity">

    <android.support.constraint.Guideline
        android:id="@+id/guideline"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:orientation="horizontal"
        app:layout_constraintGuide_percent="0.4" />

    <TableLayout
        android:layout_width="0dp"
        android:layout_height="0dp"
        android:layout_marginTop="8dp"
        android:layout_marginBottom="8dp"
        app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="@+id/guideline">

        <TableRow
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="match_parent"
            android:layout_weight="1">

            <TextView
                android:id="@+id/tvFormula"
                android:layout_width="wrap_content"
                android:layout_height="match_parent"
                android:layout_span="4"
                android:layout_weight="1"
                android:paddingEnd="8dp"
                android:gravity="end"
                android:text="@string/formula_text"
                android:textSize="30sp" />
        </TableRow>

        <TableRow
            style="?android:attr/buttonBarStyle"
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="match_parent"
            android:layout_weight="1">

            <Button
                android:id="@+id/btClear"
                style="?android:attr/buttonBarButtonStyle"
                android:layout_width="wrap_content"
                android:layout_height="match_parent"
                android:layout_weight="1"
                android:background="#e9e9e9"
                android:text="C"
                android:textColor="@color/colorPrimaryDark" />

            <Button
                android:id="@+id/btDivide"
                style="?android:attr/buttonBarButtonStyle"
                android:layout_width="wrap_content"
                android:layout_height="match_parent"
                android:layout_weight="1"
                android:background="#e9e9e9"
                android:text="÷"
                android:textColor="@color/colorPrimaryDark" />

            <Button
                android:id="@+id/btMultiply"
                style="?android:attr/buttonBarButtonStyle"
                android:layout_width="wrap_content"
                android:layout_height="match_parent"
                android:layout_weight="1"
                android:background="#e9e9e9"
                android:text="×"
                android:textColor="@color/colorPrimaryDark" />

            <Button
                android:id="@+id/btDelete"
                style="?android:attr/buttonBarButtonStyle"
                android:layout_width="wrap_content"
                android:layout_height="match_parent"
                android:layout_weight="1"
                android:background="#e9e9e9"
                android:text="DEL"
                android:textColor="@color/colorPrimaryDark" />
        </TableRow>

        <TableRow
            style="?android:attr/buttonBarStyle"
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="match_parent"
            android:layout_weight="1">

            <Button
                android:id="@+id/btSeven"
                style="?android:attr/buttonBarButtonStyle"
                android:layout_width="wrap_content"
                android:layout_height="match_parent"
                android:layout_weight="1"
                android:text="7"
                android:textColor="@color/colorPrimaryDark" />

            <Button
                android:id="@+id/btEight"
                style="?android:attr/buttonBarButtonStyle"
                android:layout_width="wrap_content"
                android:layout_height="match_parent"
                android:layout_weight="1"
                android:text="8"
                android:textColor="@color/colorPrimaryDark" />

            <Button
                android:id="@+id/btNine"
                style="?android:attr/buttonBarButtonStyle"
                android:layout_width="wrap_content"
                android:layout_height="match_parent"
                android:layout_weight="1"
                android:text="9"
                android:textColor="@color/colorPrimaryDark" />

            <Button
                android:id="@+id/btPercent"
                style="?android:attr/buttonBarButtonStyle"
                android:layout_width="wrap_content"
                android:layout_height="match_parent"
                android:layout_weight="1"
                android:background="#e9e9e9"
                android:text="%"
                android:textColor="@color/colorPrimaryDark" />
        </TableRow>

        <TableRow
            style="?android:attr/buttonBarStyle"
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="match_parent"
            android:layout_weight="1">

            <Button
                android:id="@+id/btFour"
                style="?android:attr/buttonBarButtonStyle"
                android:layout_width="wrap_content"
                android:layout_height="match_parent"
                android:layout_weight="1"
                android:text="4"
                android:textColor="@color/colorPrimaryDark" />

            <Button
                android:id="@+id/btFive"
                style="?android:attr/buttonBarButtonStyle"
                android:layout_width="wrap_content"
                android:layout_height="match_parent"
                android:layout_weight="1"
                android:text="5"
                android:textColor="@color/colorPrimaryDark" />

            <Button
                android:id="@+id/btSix"
                style="?android:attr/buttonBarButtonStyle"
                android:layout_width="wrap_content"
                android:layout_height="match_parent"
                android:layout_weight="1"
                android:text="6"
                android:textColor="@color/colorPrimaryDark" />

            <Button
                android:id="@+id/btSubtract"
                style="?android:attr/buttonBarButtonStyle"
                android:layout_width="wrap_content"
                android:layout_height="match_parent"
                android:layout_weight="1"
                android:background="#e9e9e9"
                android:text="-"
                android:textColor="@color/colorPrimaryDark" />
        </TableRow>

        <TableRow
            style="?android:attr/buttonBarStyle"
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="match_parent"
            android:layout_weight="1">

            <Button
                android:id="@+id/btOne"
                style="?android:attr/buttonBarButtonStyle"
                android:layout_width="wrap_content"
                android:layout_height="match_parent"
                android:layout_weight="1"
                android:text="1"
                android:textColor="@color/colorPrimaryDark" />

            <Button
                android:id="@+id/btTwo"
                style="?android:attr/buttonBarButtonStyle"
                android:layout_width="wrap_content"
                android:layout_height="match_parent"
                android:layout_weight="1"
                android:text="2"
                android:textColor="@color/colorPrimaryDark" />

            <Button
                android:id="@+id/btThree"
                style="?android:attr/buttonBarButtonStyle"
                android:layout_width="wrap_content"
                android:layout_height="match_parent"
                android:layout_weight="1"
                android:text="3"
                android:textColor="@color/colorPrimaryDark" />

            <Button
                android:id="@+id/btAdd"
                style="?android:attr/buttonBarButtonStyle"
                android:layout_width="wrap_content"
                android:layout_height="match_parent"
                android:layout_weight="1"
                android:background="#e9e9e9"
                android:text="+"
                android:textColor="@color/colorPrimaryDark" />
        </TableRow>

        <TableRow
            style="?android:attr/buttonBarStyle"
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="match_parent"
            android:layout_weight="1">

            <Button
                android:id="@+id/btPlusMinus"
                style="?android:attr/buttonBarButtonStyle"
                android:layout_width="wrap_content"
                android:layout_height="match_parent"
                android:layout_weight="1" />
            <Button
                android:id="@+id/btZero"
                style="?android:attr/buttonBarButtonStyle"
                android:layout_width="wrap_content"
                android:layout_height="match_parent"
                android:layout_weight="1"
                android:text="0"
                android:textColor="@color/colorPrimaryDark" />

            <Button
                android:id="@+id/btPoint"
                style="?android:attr/buttonBarButtonStyle"
                android:layout_width="wrap_content"
                android:layout_height="match_parent"
                android:layout_weight="1"
                android:text="."
                android:textColor="@color/colorPrimaryDark" />

            <Button
                android:id="@+id/btEqual"
                style="?android:attr/buttonBarButtonStyle"
                android:layout_width="wrap_content"
                android:layout_height="match_parent"
                android:layout_weight="1"
                android:text="="
                android:textColor="#ffffff"
                android:background="@color/colorPrimaryDark"/>
        </TableRow>
    </TableLayout>

</android.support.constraint.ConstraintLayout>
```
widthとheightはハードコードしないように適宜工夫しています。

```java:CalcActivity.java
package com.yagiyagi21.android.calculator;

import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;
import android.util.Log;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.TextView;

import java.math.BigDecimal;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

import static android.webkit.ConsoleMessage.MessageLevel.LOG;

public class CalcActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_calc);

        List<Button> buttonList = new ArrayList<>();
        // 数字ボタンを取得
        buttonList.add((Button) findViewById(R.id.btZero));
        buttonList.add((Button) findViewById(R.id.btOne));
        buttonList.add((Button) findViewById(R.id.btTwo));
        buttonList.add((Button) findViewById(R.id.btThree));
        buttonList.add((Button) findViewById(R.id.btFour));
        buttonList.add((Button) findViewById(R.id.btFive));
        buttonList.add((Button) findViewById(R.id.btSix));
        buttonList.add((Button) findViewById(R.id.btSeven));
        buttonList.add((Button) findViewById(R.id.btEight));
        buttonList.add((Button) findViewById(R.id.btNine));
        // 記号ボタンを取得
        buttonList.add((Button) findViewById(R.id.btAdd));
        buttonList.add((Button) findViewById(R.id.btSubtract));
        buttonList.add((Button) findViewById(R.id.btMultiply));
        buttonList.add((Button) findViewById(R.id.btDivide));
        buttonList.add((Button) findViewById(R.id.btEqual));
        // その他ボタンを取得
        buttonList.add((Button) findViewById(R.id.btClear));
        buttonList.add((Button) findViewById(R.id.btDelete));
        buttonList.add((Button) findViewById(R.id.btPoint));
        buttonList.add((Button) findViewById(R.id.btPlusMinus));
        buttonList.add((Button) findViewById(R.id.btPercent));

        ButtonListener listener = new ButtonListener();

        for(Button button : buttonList){
            button.setOnClickListener(listener);
        }
    }

    private class ButtonListener implements View.OnClickListener {

        private List<BigDecimal> _numList = new ArrayList<>();
        private List<Character> _opeList = new ArrayList<>();
        private String _inputValue = "";

        @Override
        public void onClick(View view) {
            TextView tvFormula = findViewById(R.id.tvFormula);

            // ボタン毎の処理を定義
            int btId = view.getId();
            char inputChar;
            switch (btId) {
                // 数字ボタンの場合
                case R.id.btZero:
                    inputChar = '0';
                    addTextView(tvFormula, inputChar);
                    _inputValue += inputChar;
                    break;
                case R.id.btOne:
                    inputChar = '1';
                    addTextView(tvFormula, inputChar);
                    _inputValue += inputChar;
                    break;
                case R.id.btTwo:
                    inputChar = '2';
                    addTextView(tvFormula, inputChar);
                    _inputValue += inputChar;
                    break;
                case R.id.btThree:
                    inputChar = '3';
                    addTextView(tvFormula, inputChar);
                    _inputValue += inputChar;
                    break;
                case R.id.btFour:
                    inputChar = '4';
                    addTextView(tvFormula, inputChar);
                    _inputValue += inputChar;
                    break;
                case R.id.btFive:
                    inputChar = '5';
                    addTextView(tvFormula, inputChar);
                    _inputValue += inputChar;
                    break;
                case R.id.btSix:
                    inputChar = '6';
                    addTextView(tvFormula, inputChar);
                    _inputValue += inputChar;
                    break;
                case R.id.btSeven:
                    inputChar = '7';
                    addTextView(tvFormula, inputChar);
                    _inputValue += inputChar;
                    break;
                case R.id.btEight:
                    inputChar = '8';
                    addTextView(tvFormula, inputChar);
                    _inputValue += inputChar;
                    break;
                case R.id.btNine:
                    inputChar = '9';
                    addTextView(tvFormula, inputChar);
                    _inputValue += inputChar;
                    break;
                // 記号ボタンの場合
                case R.id.btAdd:
                    inputChar = '+';
                    if(!(_inputValue.equals(""))) {
                        addList(tvFormula, _inputValue, inputChar);
                    }
                    break;
                case R.id.btSubtract:
                    inputChar = '-';
                    if(!(_inputValue.equals(""))) {
                        addList(tvFormula, _inputValue, inputChar);
                    }
                    break;
                case R.id.btMultiply:
                    inputChar = '×';
                    if(!(_inputValue.equals(""))) {
                        addList(tvFormula, _inputValue, inputChar);
                    }
                    break;
                case R.id.btDivide:
                    inputChar = '÷';
                    if(!(_inputValue.equals(""))) {
                        addList(tvFormula, _inputValue, inputChar);
                    }
                    break;
                case R.id.btEqual:
                    inputChar = '=';
                    if(!(_inputValue.equals(""))) {
                        addList(tvFormula, _inputValue, inputChar);
                    }
                    String result = calculate().toString();
                    tvFormula.setText(result);
                    _inputValue = result;

                    _numList.clear();
                    _opeList.clear();
                    break;
                // その他ボタンの場合の処理
                case R.id.btClear:
                    tvFormula.setText("");
                    _numList.clear();
                    _opeList.clear();
                    _inputValue= "";
                    break;
                case R.id.btDelete:
                    String formulaStr = tvFormula.getText().toString();
                    char formulaStrLastChar = formulaStr.charAt(formulaStr.length() - 1);

                    if (isFourArithmeticOpe(formulaStrLastChar)) {
                        _opeList.remove(_opeList.size() - 1);
                    }
                    if (!formulaStr.isEmpty()) {
                        tvFormula.setText(formulaStr.subSequence(0, formulaStr.length() - 1));
                    }
                    if (!_inputValue.isEmpty()) {
                        _inputValue = _inputValue.substring(0, _inputValue.length() - 1);
                    }
                    break;
                case R.id.btPoint:
                    inputChar = '.';
                    addTextView(tvFormula, inputChar);
                    _inputValue += inputChar;
                    break;
                case R.id.btPlusMinus:
                    break;
                case R.id.btPercent:
                    break;
            }
        }

        private void addList(TextView tvFormula, String inputValue, char ope) {
            addTextView(tvFormula, ope);
            _numList.add(new BigDecimal(inputValue));
            _opeList.add(ope);
            _inputValue = "";
        }

        private void addTextView(TextView textView, char addStr) {
            textView.setText(textView.getText().toString() + addStr);
        }

        private BigDecimal calculate() {
            int i = 0;

            while(i < _opeList.size()) {
                if(_opeList.get(i) == '×' | _opeList.get(i) == '÷') {
                    BigDecimal resultMultiDiv = _opeList.get(i) == '×' ? _numList.get(i).multiply(_numList.get(i+1)) : _numList.get(i).divide(_numList.get(i+1));

                    _numList.set(i, resultMultiDiv);
                    _numList.remove(i+1);
                    _opeList.remove(i);
                    i--;
                }
                else if(_opeList.get(i) == '-') {
                    _opeList.set(i, '+');
                    _numList.set(i+1, _numList.get(i+1).negate());
                }
                i++;
            }

            BigDecimal result = new BigDecimal("0");
            for(BigDecimal j : _numList) {
                result = result.add(j);
            }

            return result;
        }

        private boolean isFourArithmeticOpe(char c) {
            if(c == '+' | c == '-' | c == '*' | c == '/') return true;
            return false;
        }
    }
}
```