前面讲解了赋值运算符、算数运算符(一元运算符和二元运算符)、扩展赋值运算符和比较运算符,接下来我们再讲解逻辑运算符、二元运算符和三目运算符。
1. 逻辑运算符
逻辑运算符包含:&、|、^、&&、||、!
切记:参与逻辑运算的数据类型必须是boolean类型,返回的结果也必须是boolean类型。
补充:现实开发中,&、|、^这三个运算符使用较少,&&、||、!这三个运算符经常使用。
1.1 与运算符(&)
&与运算,属于二元运算符。
与运算示例:
System.out.println(true & true); // true
System.out.println(true & false); // false
System.out.println(false & true); // false
System.out.println(false & false); // false
结论:只有两边都为true,那么结果才为true。如果两边有一个为false,那么结果就是false。
辅助记忆:小明与小红来一趟办公室。
1.2 或运算符(|)
|与运算,属于二元运算符。
或运算示例:
System.out.println(true | true); // true
System.out.println(true | false); // true
System.out.println(false | true); // true
System.out.println(false | false); // false
结论:只有两边都为false,那么结果才为false。如果两边有一个为true,那么结果就是true。
辅助记忆:小明或小红来一趟办公室。
1.3 异或运算符(^)
^运算符,属于二元运算符。
异或运算示例:
System.out.println(true ^ true); // false
System.out.println(true ^ false); // true
System.out.println(false ^ true); // true
System.out.println(false ^ false); // false
结论:两边相同则为false,两边不同则为true。
1.4 短路与运算符(&&)
&&短路与运算,属于二元运算符。
短路与运算示例:
System.out.println(true && true); // true
System.out.println(true && false); // false
System.out.println(false && true); // false
System.out.println(false && false); // false
结论1:通过分析运算的结果,我们发现&和&&运算的结果一模一样!
结论2:
- &&,当左侧表达式的结果为false,那么右侧表达式将不会执行,并且直接返回左侧表达式的结果。
- &,当左侧表达式的结果为false,右侧表达式依旧会执行,并且依旧直接返回左侧表达式的结果。
结论2的测试结果如下:
// &&短路与测试
int num1 = 10;
System.out.println(false && (num1 = 20) > 10); // 输出:false
System.out.println(num1); // num结果为10,证明当左侧为false,右侧表达式没有执行
int num2 = 10;
System.out.println(false & (num2 = 20) > 10); // 输出:false
System.out.println(num2); // num结果为20,证明当左侧为false,右侧表达式依旧执行
注意:现实开发中,使用&&较多,因为&&的执行效率高于&。
1.5 短路或运算符(||)
||短路或运算,属于二元运算符。
短路或运算示例:
System.out.println(true || true); // true
System.out.println(true || false); // true
System.out.println(false || true); // true
System.out.println(false || false); // false
结论1:通过分析运算的结果,我们发现|和||运算的结果一模一样!
结论2:
- ||,当左侧表达式的结果为true,那么右侧表达式将不会执行,并且直接返回左侧表达式的结果。
- |,当左侧表达式的结果为true,那么右侧表达式依旧会执行,并且直接返回左侧表达式的结果。
结论2的测试结果如下:
// ||短路或测试
int num1 = 10;
System.out.println(true || (num1 = 20) > 10); // 输出:true
System.out.println(num1); // num结果为10,证明当左侧为true,右侧表达式没有执行
int num2 = 10;
System.out.println(true | (num2 = 20) > 10); // 输出:true
System.out.println(num2); // num结果为20,证明当左侧为true,右侧表达式依旧执行
注意:现实开发中,使用||较多,因为||的执行效率高于|。
1.6 非运算(!)
非运算,属于一元运算符。
非运算示例:
System.out.println(!true); // false
System.out.println(!false); // true
结论:就是取反的意思。!true --> false, !false --> true
【随堂练习】
1、判断一个数是否在4(包含)~6(不包含)之间;
实现步骤:
通过Scanner获得一个小数,假设使用num变量来保存。
判断num是否在[4.0, 6.0)之间。
数学:4.0 <= num < 6.0 --> 不能使用
编程:“判断num是否在[4.0, 6.0)之间”,就是需要满足两个条件:
条件一:num >= 4.0
条件二:num < 6.0
只有当“条件一”和“条件二”都满足的时候,才能证明num在[4.0, 6.0)之间。也就是当“num >= 4.0 && num < 6.0”的结果为true时,就证明num在[4.0, 6.0)之间。
本地代码实现如下:
import java.util.Scanner;
public class OperatorDemo06 {
public static void main(String[] args) {
// 1、判断一个数是否在4(包含)~6(不包含)之间;
// a)通过Scanner获得一个小数
Scanner input = new Scanner(System.in);
System.out.print("请输入一个小数:");
double num = input.nextDouble();
// b)判断num是否在[4.0, 6.0)之间。
if(num >= 4.0 && num < 6.0) { // num在[4.0, 6.0)之间
System.out.println("num在[4.0, 6.0)之间, num = " + num);
}
else { // num在[4.0, 6.0)之外
System.out.println("num在[4.0, 6.0)之外, num = " + num);
}
}
}
扩展:如何表示一个区间范围的数值???
[]表示取得到,()表示取不到。
例如:[4.0, 6.0) --> 获取4.0(包含)到6.0(不包含)之间的所有小数。
例如:(4, 6] --> 获取4(不包含)到6(包含)之间的所有整数。
2.位运算符
位运算符包含:&、|、^、~、<<、>>、>>>
因为位运算做的是二进制的操作,所以参与位运算的数据都是数值型,并且现实开发中很少使用。
2.1 &位运算
&,与位运算,属于二元运算符。
/*
特点:位有一个为0,那么结果就是0。
位都为1,那么结果就是1。
7:0000-0000 0000-0000 0000-0000 0000-0111
3:0000-0000 0000-0000 0000-0000 0000-0011
& ------------------------------------------
0000-0000 0000-0000 0000-0000 0000-0011 --> 3
*/
System.out.println(7 & 3); // 结果:3
2.2|位运算
|,或位运算符,属于二元运算符。
/*
特点:位有一个为1,那么结果就是1。
位都为0,那么结果就是0。
7:0000-0000 0000-0000 0000-0000 0000-0111
3:0000-0000 0000-0000 0000-0000 0000-0011
- ------------------------------------------
0000-0000 0000-0000 0000-0000 0000-0111 --> 7
*/
System.out.println(7 | 3); // 结果:7
2.3 ^位运算
^,异或位运算,属于二元运算符。
/*
特点:位相同则为0,位不同则为1。
7:0000-0000 0000-0000 0000-0000 0000-0111
3:0000-0000 0000-0000 0000-0000 0000-0011
^ ------------------------------------------
0000-0000 0000-0000 0000-0000 0000-0100 --> 4
*/
System.out.println(7 ^ 3); // 结果:4
重要结论:对m连续异或n两次,那么得到的结果就是m。
a)异或位运算可以来实现加密操作。
服务器向客户端传输数据加密,例如传输的数据为data。
加密操作:对data异或一个数(num),然后把异或位运算的结果发送给客户端。
解密操作:客户端把收到的数据继续异或一个数(num),那么得到的就是解密后的结果。
注意:加密和解码异或的数值都是同一个数。
b)通过位运算实现交换两个变量的值。
// 交换两个变量的值
int num1 = 3, num2 = 5;
num1 = num1 ^ num2; // num1 = 3 ^ 5;
num2 = num1 ^ num2; // num2 = 3 ^ 5 ^ 5 = 3
num1 = num1 ^ num2; // num1 = 3 ^ 5 ^ 3 = 5
注意:此方式交换两个变量的值效率最高!
2.4~位运算
~,非位运算,属于一元运算符
/*
特点:位取反。0-->1, 1--> 0
7:0000-0000 0000-0000 0000-0000 0000-0111
~ ------------------------------------------
1111-1111 1111-1111 1111-1111 1111-1000
*/
System.out.println(~7); // 结果:-8
2.5 左移位运算(<<)
左移运算示例:
/*
对8左移一位!
8: 0000-0000 0000-0000 0000-0000 0000-1000
左移一位 -------------------------------------------------
0 000-0000 0000-0000 0000-0000 0000-10000 左移之后,低位永远补0。
*/
System.out.println(8 << 1); // 等效于:8*2,结果:16
/*
对4左移两位!
4: 0000-0000 0000-0000 0000-0000 0000-0100
左移二位 -------------------------------------------------
00 00-0000 0000-0000 0000-0000 0000-010000 左移之后,低位永远补0。
*/
System.out.println(4 << 2); // 等效于:4*2*2,结果:16
结论:对m左移n位,等效于:m*2^n
注意:左移之后,低位永远补0。
使用场合:如果我们想对一个数乘以2,则对这个数直接左移一位即可!
2.6 右移位运算(>>)
右移运算示例:
/*
对4右移一位!
4: 0000-0000 0000-0000 0000-0000 0000-0100
右移一位 -------------------------------------------------
00000-0000 0000-0000 0000-0000 0000-010 0 --> 正数的高位补0即可。
*/
System.out.println(4 >> 1); // 等效于:4/2,结果:2
/*
对8右移两位!
8: 0000-0000 0000-0000 0000-0000 0000-1000
右移两位 -------------------------------------------------
000000-0000 0000-0000 0000-0000 0000-10 00 --> 正数的高位补0即可。
*/
System.out.println(8 >> 2); // 等效于:8/(2*2),结果:2
/*
对-4右移一位!
-4: 1111-1111 1111-1111 1111-1111 1111-1100
右移一位 -------------------------------------------------
11111-1111 1111-1111 1111-1111 1111-110 0 --> 负数的高位补1即可。
*/
System.out.println(-4 >> 1); // 等效于:-4/2,结果:-2
结论:对m右移n位,等效于:m/2^n
注意:正数右移,则高位补0。负数右移,高位补1。
使用场合:如果我们想对一个数除以2,则对这个数直接右移一位即可!
2.7 无符号右移位运算(>>>)
无符号右移示例:
/*
对-4无符号右移一位
-4: 1111-1111 1111-1111 1111-1111 1111-1100
无符号右移一位 -------------------------------------------------
01111-1111 1111-1111 1111-1111 1111-110 0 --> 负数的高位补0即可。
*/
System.out.println(-4 >>> 1); // 结果:非常大的一个数
/*
对4无符号右移一位
4: 0000-0000 0000-0000 0000-0000 0000-0100
无符号右移一位 -------------------------------------------------
00000-0000 0000-0000 0000-0000 0000-010 0 --> 正数的高位补0即可。
*/
System.out.println(4 >>> 1); // 结果:2
注意:无论是正数还是负数,高位永远补0。
3.三目运算符
三元运算符又称为三目运算。
语法格式:条件表达式? 表达式1 : 表达式2
如果条件表达式为true,则执行“表达式1”,否则就执行“表达式2”。
【随堂练习】
1、获取两个数的最大值或最小值。
public class OperatorDemo {
public static void main(String[] args) {
// 需求:获取两个变量的最大值。
int num1 = 3, num2 = 5;
// 方案二:三目运算符
int max = num1 > num2 ? num1 : num2;
System.out.println("num1和num2的最大值为:" + max);
/*
// 方案一:if...else
// 定义一个变量,用于保存最大值
int max = 0;
// if...else用于判断最大值
if(num1 > num2) {
max = num1;
}
else {
max = num2;
}
// 输出最大值
System.out.println("num1和num2的最大值为:" + max);
*/
}
}
5.运算符优先级
大家不需要去刻意的记这些优先级,表达式里面优先使用小括号来组织!!
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