Java基础应用编程—— 变量和运算符

本章内容

Java程序结构

Java程序结构

标识符、关键字和保留字

标识符

Java中的包、类、方法、参数和变量的名称
标识符的命名规则
必须以字母、下划线(_)或美元符号($)开头
余下的字符可以是下划线、美元符号或任何的字母或数字,长度不限。标识符中不能有空格。
不能使用Java中的关键字或者保留字做为标识符

关键字/保留字

☻ 练习判断下列哪些是合法的标识符:

identifier  、userName  、class 、98.3  、Data#
user_name  、_sys_var1  、$change  、blue bird 
  
identifier √ 、userName √ 、class X 、98.3 X 、Data# X
user_name √ 、_sys_var1 √ 、$change √ 、blue bird X

Java中的字面常量

常量指程序里持续不变的值,在整个程序运行过程中它是不可改变的

常见的字面量类型有:

整型字面常量,如:123,067,0X1D,123L
浮点数字面常量,如:123.4,.18,1.8e1,1.2D,1.2F
布尔型字面常量,如:true,false
字符字面常量,如:’a’,’8’,‘\n’,‘\u123f’
字符串字面常量,如:“a”,“hello”
引用类型字面常量,:null

☻ 练习

找出程序中的关键字、标识符和字面量:

class  Hello {
    
   public static void main( String args[ ]) {
         
        System.out.println(“Hello World!”);
   
   }

}

常量—java7特性

数值常量对下划线支持

JDK 7中,你可以在数值常量中使用'_'来提升可读性。
这对在源代码中使用了大数字的人来说尤其有用,例如在金融或者计算领域 

中。

int billion = 1_000_000_000;  // 10^9  
long creditCardNumber =  1234_4567_8901_2345L; //16 digit number  
long ssn = 777_99_8888L;  
double pi = 3.1415_9265;  
float  pif = 3.14_15_92_65f;  

数值常量对下划线支持

不能在小数后面,或者数字的开始和结束的地方放下划线。下面的数值常量就是不正确的,因为它们错误地使用了下划线

 double pi = 3._1415_9265; // 小数点后不能添加下划线
 long creditcardNum = 1234_4567_8901_2345_L; // 数字结尾不能添加下划线  
 long ssn = _777_99_8888L; // 数值开头不能添加下划线

声明二进制常量

JDK7中,对于整型类型(byte, short, int 和long)来说,你可以用‘0b’前缀来表
明这是一个二进制的常量。
int mask = 0b01010000101;

// 结合下划线,这样写更好
int binary = 0B0101_0000_1010_0010_1101_0000_1010_0010; 

变量

变量的概念

变量是指在程序的运行过程中随时可以发生变化的量

变量是程序中数据的临时存放场所

保存程序运行时用户输入的数据
特定的运算结果等

变量的声明

数据类型

数据类型及分类

在Java中,数据类型分为两大类:

基本数据类型:4类8种基本数据类型
引用数据类型

整数类型 — byte、short、int默认、long

Java中整型的三种表示形式
十进制整数:0 ~ 9,注:第一位不能是0
十六进制数:0 ~ 9  A ~ F, 注:必须以0x或0X开头
                 例如: 0X8A   0x12
八进制整数:0 ~ 7,注:必须以0开头
                 例如: 0123     012
八进制整数:0 ~ 7,注:必须以0开头

Java各整数类型有固定的表数范围和字段长度,其不受操作系统的影响,以保证Java程序的可移植性。

Java语言的整形常量默认为int型,声明long型后面需加上l或者L,否则会出错

☻ 练习

在java中与语句“int a = 97;”等效的声明语句是_____
int a = 0X0061;
int a = 0X61;
int a = 0141;
int a = 97.0;
答案:ABC

浮点数类型 — float、double

与整数类型相似,Java浮点数类型有固定的表数范围和字段长度,不受平台影响


Java浮点数类型有两种表示形式

十进制数形式,例如:3.14    314.0    .314
科学计数法形式,如:3.14e2    3.14E-1

Java浮点型常量默认为double型,如要声明一个常量为float型,则需在数字后面加f或F,如:

double d = 12345.6
float f = 12.3       X
float f = 12.3f     √

字符类型 — char

单个字符用 char 类型表示,通常取值可为:

英文字母、数字、转义序列、特殊字符等

Java中的字符占两个字节(16位),因此可用十六进制编码形式表示

Java中的字符类型的值通常用单引号( ‘ ’ )括起来

例如:

字符      含义
‘a’         字母a
‘中’     汉字中   
‘\n’        转义字符表示换行
‘\u????’    特定的Unicode字符,用 \u +四个确切的16位数字代替
‘\u03A6’    Unicode字符表示希腊字符Φ

转义字符

转义字符            含义
\r         表示接受键盘输入,相当于按下了回车键
\n         表示换行
\t         表示制表符Table键
\b         表示退格键,相当于Back Space
\’         相当于单引号’
\”         相当于双引号“
\\         表示一个斜杠 \

字符类型 — char

字符类型是一个16位无符号整数!
字符类型的值是对应字符的编码, 是unicode编码. 
英文部分的值与ascII编码一致.
char是定长编码, 所有的字符都是16位.
'A' -> 0x0041
'中'-> 0x4e2d
在编码中: '0'~'9', 'a'~'z', 'A'~'Z'都是连续编码的!
'0'与'\u0000'不是同一个字符
最小值:0, 最大值:65535 = 2^16-1
字符字面量使用单引号为定界符号:
'中' 是整数常量!

☻ 练习

哪些是合法的字符类型?
A ‘AB’
B ‘b’
C “123”
D ‘\t’
E ‘\u123f’
答案:BDE

布尔类型 — boolean

boolean类型适于逻辑运算,一般用于程序流程控制

boolean 数据类型有两个值:true 和 false

       boolean   flag;
       flag = true;
       if (flag) {
             //do something
       }

数据类型的转换规则

两种数据类型
转换方式

 自动类型转换(隐式类型转换)
 满足两个条件:
①两种类型彼此兼容
②目标类型的取值范围要大于源类型

 强制类型转换(显示类型转换)
 当两种类型彼此不兼容,或
目标类型取值范围小于源类型

自动类型转换(隐式类型转换)

有多种类型的数据混合运算时,系统首先自动的将所有数据转换成容量最大的那一种数据类型,然后进行计算

自动转换规则

boolean类型不可以转换为其他的数据类型
整型、字符型、浮点型的数据在混合运算中相互转换,转换时遵守以下原则:

byte、short、char之间不会相互转换,他们三者在计算时首先会转换为int类型 示例 TestConvert.java

强制类型转换(显示类型转换)

容量大的数据类型转换为容量小的数据类型时,需要使用强制类型转换,其格式如下:

变量 = (目标类型) 值
例如: byte  a;
int b;
a = (byte) b;

在强制类型转换过程中,源类型的值可能大于目标类型,因此可能造成精度降低或溢出,使用时需注意
示例 TestConvert.java

运算符

运算符(操作符)

是一种特殊的符号,用以表示数据的运算、赋值和比较
运算符的种类:
算术运算符: +、﹣、*、/、%、++、 --
赋值运算符:=、+=、﹣=、*=、/=、%=
比较运算符:>、<、>=、 <=、= =、!=、instanceof
逻辑运算符:!、&&、||
位运算符: &、|、^ 、 ~、>>、<<、>>>
 条件运算符: ?:
                条件运算符很独特,因为它是用三个操作数组成表达式的三元运算
                符。它可以替代某种类型的 if-else 语句 

算术运算符

符号  含义  备注
+   加法  
-   减法  
*   乘法  
/   除法  若是两个整数相除,只保留整数部分;
%   取余  被模数为正数结果都为正,被模数为负数结果都为负
++  自增  ++变量名:变量在参与其他操作前先将自己加1
                变量名++:先用原来的值参与其他操作后,再将自己加1
--  自减  算法同++
+   字符串连接   当操作数中只要有一个是String类型,系统会自动将另一个
操作数转换成字符串类型,然后进行连接

自增运算: ++, --

i++, 后++, 先将i的值作为整个表达的值, 然后将i增加1.
++i, 先++, 先将i增加1, 然后将i的值作为整个表达的值.
如: 
int a = 1; int b=1;
b = a++;// 
1 a++表达式的值是1
2 执行a=a+1
3 执行赋值运算, 将表达式的值1赋值给b, 即b=1
public class Demo {
  public static void main(String[] args) {
    int i=0;
    int a = i++;
    System.out.println(a + ", " + i);//0,1
    a = ++i;
    System.out.println(a + ", " + i);//2,2
    i=i++;
    //int b = i++;
    //i = b;
    System.out.println(i);//2
    
    i = 0;
    System.out.println(i++%3);//0
    System.out.println(i++%3);//1
    System.out.println(i++%3);//2
    System.out.println(i++%3);//0
    System.out.println(i++%3);//1
    System.out.println(i++%3);//2
    System.out.println(i++%3);//0
    
  }
}

☻ 练习 TestMod.java

1:
 5%3
-5%3
-5%-3
 5%-3

 5%3   // 结果为2
-5%3   //结果为-2
-5%-3  //结果为-2
 5%-3  //结果为2
2:
5/2   
5.0/2

5/2   // 结果为2
5.0/2   //结果为2.5

3:
int a = 1;
System.out.println(a++);
int b = a;
System.out.println(b);
int c = 5;
System.out.println(--c);
int d = c;
System.out.println(d);

int a = 1;
System.out.println(a++);  //输出为1
int b = a;
System.out.println(b);  //输出为2
int c = 5;
System.out.println(--c);  //输出为4
int d = c;
System.out.println(d);  //输出为4

赋值运算符

符号  含义  备注
=   x=y;    把变量y的值赋给x
+=  x+=y;   x=x+y;
-=  x-=y;   x=x-y;
*=  x*=y;   x=x*y;
/=  x/=y;   x=x/y;

关系运算符(比较运算符)

符号  含义  备注
==  相等于 注意不要误写成 “ = ” 
!=  不等于 
<   小于  
>   大于  
<=  小于等于(不大于)   
>=  大于等于(不小于)   

逻辑运算符(布尔运算符)

逻辑运算符两端的操作数必须是布尔类型的值

符号  含义  备注
&&  逻辑与 相当于“且”,如果用&&连接表达式时,
                 如果左面的表达式为false,
                 则将不会    计算其右边的表达式
||  逻辑或 相当于“或”,如果左面的表达式为true,
                  则将不会计算其右边的表达式
!   逻辑非 

位运算(只对byte、short、char、int、long有效)

左移和右移运算相当于实现整数乘以或除以2的n次方

符号  含义  备注
&   按位“与”   只有参加运算的两位都为1,&运算的结果才为1,否则为0
|   按位“或”   只有参加运算的两位都为0,|运算的结果才为0,否则为1
^   异或  只有参加运算的两位不同,^运算的结果才为1,否则为0
<<  左移  a<<b,将a的二进制数据左移b位,右边移空的部分补0
>>  右移  a>>b,将a的二进制数据右移b位,如果最高位是0,则左边移空的部分
补0,如果最高位是1,则左边移空的部分补1
>>> 无符号右移   不管最高位是0或1,左边移空部分都补0

逻辑与或同按位与或是有一定区别的:

相同点是:都能参与逻辑运算,按位与或完全可以代替逻辑与或;
区别是:按位与或可以参与位运算,逻辑与或只能参与逻辑运算,逻辑与或可以“短路”,按位与或不能“短路”。

短路运算

作用运算符:逻辑与&&,逻辑或||
如(1):逻辑表达式:a>b && c>d
                假设a>b 为false,c>d为true,那么整个表达式结果为false;
                假设a>b 为false,c>d为false,那么整个表达式结果还为false;
                可见,a>b的结果已经决定了整个表达式的结果,而后面的c>d并不
               影响表达式的结果,可以说后半部分被“短路”了。
如(2):逻辑表达式: a>b || c>d
                假设a>b 为true,那么后半部分表达式将被“短路”;
public class LogicDemo {
  public static void main(String[] args) {
    int i = 1;
    boolean b = i!=1 && (i++)==2;//短路与, i++不执行
    System.out.println(b);//false
    System.out.println(i);//1
    b = i!=1 & (i++)==2; //非短路运算, i++执行
    System.out.println(b);//false
    System.out.println(i);//2
    b = i==2 || (i++)==2;//短路或. i++不执行
    System.out.println(b);//true
    System.out.println(i);//2
    //自己演示非短路 "|"...
  }
}

练习 TestAnd.java

int x = 2;
int y = 1;
boolean z = (x!=2 && y==y++);
System.out.println(z);
System.out.println("y="+y);

三元运算符

所谓三元运算符,是对三个表达式进行的集中比较,表达式1的结果为true时,就为第二个表达式,如果为false时,就为第三个表达式。语法是:
表达式1?表达式2:表达式3
通过下面代码说明三元运算符。

public class HelloWorld13
{
    public static void main(String args[])
    {   
        //4 < 3表达式的结果为true和false的其中一个。
        boolean n = (4 < 3) ? true : false;
        //打印并显示结果
        System.out.println(n);
    }
}

运算符的优先级

按操作数多少划分
一元操作符 > 二元操作符 > 三元操作符

按运算类型划分
算术运算符 > 关系运算符 > 逻辑运算符 > 赋值运算符

尽量多的使用括号
括号优先级别最高

表达式通常由多个运算符组成。优先级的规则决定每个运算符在任何给定表达式中的计算顺序

顺序  运算符
1.  括号
2.  一元运算符,如 -、++、- -和 ! 
3.  算术运算符,如 *、/、%、+ 和 -
4.  关系运算符,如 >、>=、<、<=、== 和 != 
5.  逻辑运算符,如 &、^、|、&&、|| 
6.  条件运算符和赋值运算符,如 ? :、=、*=、/=、+= 和 -= 

表达式

表达式

表达式是符合一定语法规则的运算符和运算数的序列。
算术表达式
(x+y-12)*100
关系表达式
x>y  x>=y  x!=y  x==y
逻辑表达式
x&&y  x||y||z  (!x)&&(!y)
赋值表达式
x=y x+=y

表达式的值和类型

对表达式中操作数进行运算得到的结果称为表达式的值
表达式值的数据类型即为表达式的类型

表达式的运算顺序

应按照运算符的优先级从高到低的顺序进行
优先级相同的运算符按照事先约定的结合方向进行

表达式的结合方向和优先级 ★

☻ 练习

设 x = 1 , y = 2 , z = 3,则表达式 y+=z--/++x 的值是( )。
A. 3 B. 3. 5 C. 4 D. 5
答案:A

设 x = 2 ,则表达式 x + +/3 的值是____
答案:0

若x = 5,y = 10,则x < y和x >= y的逻辑值分别为____ 和 _____ 。
答案:true false

本章重点总结

变量的声明和使用

Java中的数据类型及转换

基本数据类型:8种,所占存储空间及表示范围
引用类型
数据类型的转换

Java中的运算符

运算符的分类
运算符的优先级

表达式

表达式的类型和值
表达式的运算顺序 

课后作业

  1. 已知a,b均是整型变量,写出将a,b两个变量中的值互换的程序。(知识点:变量和运算符综合应用) [必做题]
  2. 给定一个0~1000的整数,求各位数的和,例如345的结果是3+4+5=12注:分解数字既可以先除后模也可以先模后除(知识点:变量和运算符综合应用) [必做题]
  3. 华氏温度和摄氏温度互相转换,从华氏度变成摄氏度你只要减去32,乘以5再除以9就行了,将摄氏度转成华氏度,直接乘以9,除以5,再加上32即行。[选做题]
  4. 给定一个任意的大写字母A~Z,转换为小写字母。 (知识点:变量和运算符) [选做题]

分割线


博主为咯学编程:父母不同意学编程,现已断绝关系;恋人不同意学编程,现已分手;亲戚不同意学编程,现已断绝来往;老板不同意学编程,现已失业三十年。。。。。。如果此博文有帮到你欢迎打赏,金额不限。。。

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