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🐣目录
- 🍀运算符
- 📚1.算术运算符
- 📖1.1基本四则运算符
- 📖1.2增量运算符
- 📖1.3自增/自减运算符
- 📚2.关系运算符
- 📚3.逻辑运算符
- 📖3.1逻辑与 &&
- 📖3.2逻辑或 ||
- 📖3.3逻辑非 !
- 📖3.4短路求值
- 📚4.位运算符
- 📖4.1按位与 &
- 📖4.2按位或 |
- 📖4.3按位取反 ~
- 📖4.4按位异或 ^
- 📚5.移位运算
- 📖5.1左移 <<
- 📖5.2右移 >>
- 📖5.3无符号右移 >>>
- 📚6.条件运算符
- 📚7.运算符的优先级
- 🍀逻辑控制
- 📚1顺序结构
- 📚2分支结构
- 📖2.1 if 语句
- 📖2.2 switch 语句
- 📚3.循环结构
- 📖3.1 while 循环
- 📖3.2 break
- 📖3.3 continue
- 📖3.4 for 循环
- 📚4.do while 循环
- 📚5.输入输出
- 📖5.1输出到控制台
- 📖5.2 从键盘输入
- 📚6.猜数字游戏
🍀运算符
运算符即对操作数进行操作时的符号,不同运算符操作的含义不同
Java中运算符可分为:算术运算符(+ - * /)、关系运算符(< > ==)、逻辑运算符、位运算符、移位运算符以及条件运算符等
📚1.算术运算符
📖1.1基本四则运算符
加减乘除模(+ - * / %)
int a = 20;
int b = 10;System.out.println(a + b); // 30
System.out.println(a - b); // 10
System.out.println(a * b); // 200
System.out.println(a / b); // 2
System.out.println(a % b); // 0 --->模运算相当于数学中除法的余数
注意📚:
🍃都是二元运算符,使用时必须要有左右两个操作数
🍃int / int 结果还是int类型,而且会向下取整
int a = 3;
int b = 2;
System.out.println(a / b);
//在数学中应该是1.5 但是在Java中输出结果为1 会向下取整,即小数点之后全部舍弃掉了
// 如果要得到数学中的结果,可以使用如下方式
double d = a*1.0 / b;
System.out.println(d);
🍀做除法和取模时,右操作数不能为0
int a = 1;
int b = 0;
System.out.println(a / b)
// 运行结果
Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zeroat Test.main(Test.java:5)
🍀% 不仅可以对整型取模,也可以对double类型取模,但是没有意义,一般都是对整型取模的
System.out.println(11.5 % 2.0);
// 运行结果
1.5
🍀两侧操作数类型不一致时,向类型大的提升
System.out.println(1+0.2); // +的左侧是int,右侧是double,在加之前int被提升为double// 故:输出1.2
📖1.2增量运算符
+= -= *= %=
该种类型运算符操作完成后,会将操纵的结果赋值给左操作数
int a = 1;
a += 2; // 相当于 a = a + 2
System.out.println(a); // 输出3a -= 1; // 相当于 a = a - 1
System.out.println(a); // 输出2a *= 3; // 相当于 a = a * 3
System.out.println(a); // 输出6a /= 3; // 相当于 a = a / 3
System.out.println(a); // 输出2a %= 3; // 相当于 a = a % 2
System.out.println(a); // 输出2long b=3;
//a=a+b;//a+b为long类型,a为int类型,故此处会报错
//若写成如下形式就不会报错了
a+=b;
System.out.println(a); // 输出4
注意👀: 只有变量才能使用该运算符,常量不能使用
📖1.3自增/自减运算符
++是给变量的值+1,–是给变量的值-1
int a = 1;
a++; // 后置++ 表示给a的值加1,此时a的值为2
System.out.println(a++); // 注意:后置++是先使用变量原来值,表示式结束时给变量+1,因此输出2
System.out.println(a); // 输出3++a; // 前置++ 表示给a的值加1
System.out.println(++a); // 注意:前置++是先给变量+1,然后使用变量中的值,因此输出5
System.out.println(a); // 输出5// --操作符给操作-1,与++含义类似
注意📖:
🌈如果单独使用,【前置++】和【后置++】没有任何区别
🌈如果混合使用,【前置++】先+1,然后使用变量+1之后的值,【后置++】先使用变量原来的值,表达式 结束时给变量+1
🌈只有变量才能使用自增/自减运算符,常量不能使用,因为常量不允许被修改
📚2.关系运算符
关系运算符主要有六个: == != < > <= >= ,其计算结果是 true 或者 false
int a = 10;
int b = 20;
// 注意:在Java中 = 表示赋值,要与数学中的含义区分
// 在Java中 == 表示相等
System.out.println(a == b); // false
System.out.println(a != b); // true
System.out.println(a < b); // true
System.out.println(a > b); // false
System.out.println(a <= b); // true
System.out.println(a >= b); // false
**注意⚠️:**当需要多次判断时,不能连着写,比如:3 < a < 5,true/false不能和5比较大小
📚3.逻辑运算符
逻辑运算符主要有三个: && || ! ,运算结果都是 boolean类型
📖3.1逻辑与 &&
🌟语法规则:表达式1 && 表达式2,左右表达式必须是boolean类型的结果
🌟相当于现实生活中的且
🌟两个表达式都为真,结果才为真,只要有一个为假,结果就为假
int a = 1;
int b = 2;System.out.println(a == 1 && b == 2); // 左为真 且 右为真 则结果为真
System.out.println(a == 1 && b > 100); // 左为真 但 右为假 则结果为假
System.out.println(a > 100 && b == 2); // 左为假 但 右为真 则结果为假
System.out.println(a > 100 && b > 100); // 左为假 且 右为假 则结果为假
📖3.2逻辑或 ||
🌲语法规则:表达式1 || 表达式2,左右表达式必须是boolean类型的结果
🌲相当于现实生活中的或
🌲若结果为真,则左右表达式至少有一个为真
int a = 1;
int b = 2;System.out.println(a == 1 || b == 2); // 左为真 且 右为真 则结果为真
System.out.println(a == 1 || b > 100); // 左为真 但 右为假 则结果也为真
System.out.println(a > 100 || b == 2); // 左为假 但 右为真 则结果也为真
System.out.println(a > 100 || b > 100); // 左为假 且 右为假 则结果为假
📖3.3逻辑非 !
🌴语法规则:! 表达式
🌴真变假,假变真。
int a = 1;
System.out.println(!(a == 1)); // a == 1 为true,取个非就是false
System.out.println(!(a != 1)); // a != 1 为false,取个非就是true
📖3.4短路求值
&& 和 || 遵守短路求值的规则
System.out.println(10 > 20 && 10 / 0 == 0); // 打印 false
System.out.println(10 < 20 || 10 / 0 == 0); // 打印 true
计算 10 / 0 会导致程序抛出异常. 但是上面的代码却能正常运行, 说明 10 / 0 并没有真正被求值.
注意📚:
🍃对于 && , 如果左侧表达式值为 false, 则表达式结果一定是 false, 无需计算右侧表达式.
🍃对于 ||, 如果左侧表达式值为 true, 则表达式结果一定是 true, 无需计算右侧表达式.
🍃& 和 | 如果表达式结果为 boolean 时, 也表示逻辑运算. 但与 && || 相比, 它们不支持短路求值.
System.out.println(10 > 20 & 10 / 0 == 0); // 程序抛出异常
System.out.println(10 < 20 | 10 / 0 == 0); // 程序抛出异常
System.out.println(10 > 20 & 10>0); //false
System.out.println(10 < 20 & 10>0); //true
📚4.位运算符
Java中数据存储的最小单位是字节,而数据操作的最小单位是比特位. 字节是最小的存储单位,每个字节是由8个二进制比特位组成的,多个字节组合在一起可以表示各种不同的数据
位运算符主要有四个: & | ~ ^ ,除 ~ 是一元运算符外,其余都是二元运算符
位操作表示按二进制位运算. 计算机中都是使用二进制来表示数据的(01构成的序列), 按位运算就是在按照二进制位的每一位依次进行计算
📖4.1按位与 &
如果两个二进制位都是1, 则结果为1, 否则结果为 0
int a = 10;
int b = 20;
System.out.println(a & b);
进行按位运算, 需要先把10和20转化成二进制, 分别为1010和10100
📖4.2按位或 |
如果两个二进制位都是0, 则结果为0, 否则结果为1
int a = 10;
int b = 20;
System.out.println(a | b);
运算方式和按位于类似:
注意📒:
当 & 和 | 的操作数为整数(int, short, long, byte) 的时候, 表示按位运算, 当操作数为 boolean 的时候, 表 示逻辑运算.
📖4.3按位取反 ~
如果该位为0 则转为1, 如果该位为1 则转为0
int a = 0xf;
System.out.printf("%x\n", ~a)
注意📚:
🌴0x 前缀的数字为十六进制数字. 十六进制可以看成是二进制的简化表示方式. 一个十六进制数字对应4 个二进制位.
🌴0xf 表示10进制的15, 也就是二进制的1111
🌴printf 能够格式化输出内容, %x 表示按照十六进制输出
🌴\n 表示换行符
📖4.4按位异或 ^
如果两个数字的二进制位相同, 则结果为 0, 相异则结果为 1.
int a = 0x1;
int b = 0x2;
System.out.printf("%x\n", a ^ b);
注意👀: 如果两个数相同,则异或的结果为0
📚5.移位运算
移位运算符有三个: << >> >>> ,都是二元运算符,且都是按照二进制比特位来运算的
📖5.1左移 <<
最左侧位不要了, 最右侧补 0
int a = 0x10;//十六进制0x10,对应十进制为16,二进制为00010000
System.out.printf("%x\n", a << 1);//左移最左侧位不要了, 最右侧补0,得二进制00100000,对应十进制32,十六进制0x20// 运行结果(注意, 是按十六进制打印的)
20
注意📚: 向左移位时,丢弃的是符号位,因此正数左移可能会变成负数
📖5.2右移 >>
最右侧位不要了, 最左侧补符号位(正数补0, 负数补1)
int a = 0x10;//十六进制0x10,对应十进制为16,二进制为00010000
System.out.printf("%x\n", a >> 1);//右移最右侧位不要了, 最左侧补符号位(正数补0, 负数补1),得二进制00001000,对应十进制8,十六进制0x8// 运行结果(注意, 是按十六进制打印的)
8int b = 0xffff0000;
System.out.printf("%x\n", b >> 1);// 运行结果(注意, 是按十六进制打印的)
ffff8000
📖5.3无符号右移 >>>
最右侧位不要了, 最左侧补0.
int a = 0xffffffff;
System.out.printf("%x\n", a >>> 1);// 运行结果(注意, 是按十六进制打印的)
7fffffff
注意📖:
- 左移 1 位, 相当于原数字 *2. 左移 N 位, 相当于原数字 * 2 的N次方.
- 右移 1 位, 相当于原数字 / 2. 右移 N 位, 相当于原数字 / 2 的N次方.
- 由于计算机计算移位效率高于计算乘除, 当某个代码正好乘除 2 的N次方的时候可以用移位运算代替.
- 移动负数位或者移位位数过大都没有意义.
📚6.条件运算符
条件运算符只有一个: 表达式1 ? 表达式2 : 表达式3
当表达式1 的值为 true 时, 整个表达式的值为 表达式2 的值;
当表达式1 的值为 false 时, 整个表达式的值为 表达式3 的值.
也是 Java 中唯一的一个 三目运算符, 是条件判断语句的简化写法.
// 求两个整数的最大值
int a = 10;
int b = 20;
int max = a > b ? a : b;
注意📒:
- 表达式2和表达式3的结果要是同类型的,除非能发生类型隐式类型转换
int a = 10;
int b = 20;
int c = a > b? 1 : 2.0;
2.表达式不能单独存在,其产生的结果必须要被使用
int a = 10;
int b = 20;
a > b? a : b; // 报错:Error:(15, 14) java: 不是语句
📚7.运算符的优先级
在一条表达式中,各个运算符可以混合起来进行运算,但是运算符的优先级不同,比如:* 和 / 的优先级要高于 + 和 -
// 求a和b的平均值
int a = 10;
int b = 20;
int c = a + (b - a) >> 1;
System.out.println(c);
上述表达式中,由于 + 的优先级要高于 >> , 因此a先和b-a的结果做加法,整体为20,最后再进行右移,因此结果 为10
**注意🌴:**运算符之间是有优先级的. 具体的规则不必记忆. 在可能存在歧义的代码中加上括号即可.
// 求a和b的平均值
int a = 10;
int b = 20;
int c = a + ((b - a) >> 1);
System.out.println(c);
🍀逻辑控制
📚1顺序结构
System.out.println("aaa");
System.out.println("bbb");
System.out.println("ccc");// 运行结果
aaa
bbb
ccc
如果调整代码的书写顺序, 则执行顺序也发生变化
System.out.println("aaa");
System.out.println("ccc");
System.out.println("bbb");// 运行结果
aaa
ccc
bbb
📚2分支结构
📖2.1 if 语句
-
语法格式1
if(布尔表达式){// 语句 }
如果布尔表达式结果为true,执行if中的语句,否则不执行
注意⚠️:
int a=10; if(a){}//a不是布尔表达式而是整型,故此代码会报错
-
语法格式2
if(布尔表达式){// 语句1 }else{// 语句2 }
如果布尔表达式结果为true,则执行if中语句,否则执行else中语句
3.语法格式3
if(布尔表达式1){// 语句1 }else if(布尔表达式2){// 语句2 }else{// 语句3 }
表达式1成立,执行语句1,否则表达式2成立,执行语句2,否则执行语句3
【练习】
1.判断一个数字是奇数还是偶数
int num = 10;
if (num % 2 == 0) {System.out.println("num 是偶数");
} else {System.out.println("num 是奇数");
}
2.判断一个数字是正数,负数,还是零
int num = 10;
if (num > 0) {System.out.println("正数");
} else if (num < 0) {System.out.println("负数");
} else {System.out.println("0");
}
3.判断一个年份是否为闰年
int year = 2000;
if (year % 100 == 0) {// 判定世纪闰年if (year % 400 == 0) {System.out.println("是闰年");} else {System.out.println("不是闰年");}
} else {// 普通闰年if (year % 4 == 0) {System.out.println("是闰年");} else {System.out.println("不是闰年");}
}
【注意事项】
1.代码风格
// 风格1-----> 推荐
int x = 10;
if (x == 10) {// 语句1
} else {// 语句2
}// 风格2
int x = 10;
if (x == 10)
{// 语句1
}
else
{// 语句2
}
虽然两种方式都是合法的, 但是 Java 中更推荐使用风格1, { 放在 if / else 同一行. 代码跟紧凑
2.分号问题
int x = 20;
if (x == 10);
{System.out.println("hehe");
}// 运行结果
hehe
此处多写了一个 分号, 导致分号成为了 if 语句的语句体, 而 { } 中的代码已经成为了和一个 if 无关的代码块
3.悬垂 else 问题
int x = 10;
int y = 10;
if (x == 10) if (y == 10)System.out.println("aaa");
else System.out.println("bbb");
if / else 语句中不加 大括号也可以写语句(只能写一条语句). 此时 else 和最接近的 if 匹配.
但是实际开发中不建议这么写. 最好加上大括号
📖2.2 switch 语句
基本语法
switch(表达式){case 常量值1:{语句1;[break;]}case 常量值2:{语句2;[break;]}...default:{内容都不满足时执行语句;[break;]}
}
执行流程:
- 先计算表达式的值
- 和case依次比较,一旦有响应的匹配就执行该项下的语句,直到遇到break时结束
- 当表达式的值没有与所列项匹配时,执行default
代码示例: 根据 day 的值输出星期
int day = 1;
switch(day) {case 1:System.out.println("星期一");break;case 2:System.out.println("星期二");break;case 3:System.out.println("星期三");break;case 4:System.out.println("星期四");break;case 5:System.out.println("星期五");break;case 6:System.out.println("星期六");break;case 7:System.out.println("星期日");break;default:System.out.println("输入有误");break;
}
【注意事项】📚
🌳多个case后的常量值不可以重复
🌳switch的括号内只能是以下类型的表达式:
🍃基本类型:byte、char、short、int,注意不能是long, float, double, boolean类型
🍃引用类型:String常量串、枚举类型
double num = 1.0;
switch(num) {case 1.0:System.out.println("hehe");break;case 2.0:System.out.println("haha");break;
}// 编译出错
Test.java:4: 错误: 不兼容的类型: 从double转换到int可能会有损失switch(num) {^
1 个错误
🌳break 不要遗漏, 否则会失去 “多分支选择” 的效果
int day = 1;
switch(day) {case 1:System.out.println("星期一");// break;case 2:System.out.println("星期二");break;
}// 运行结果
星期一
星期二
🌳switch 不能表达复杂的条件
// 例如: 如果 num 的值在 10 到 20 之间, 就打印 hehe
// 这样的代码使用 if 很容易表达, 但是使用 switch 就无法表示.
if (num > 10 && num < 20) {System.out.println("hehe");
}
🌳switch 虽然支持嵌套, 但是不太美观,一般不推荐~
int x = 1;
int y = 1;
switch(x) {case 1:switch(y) {case 1:System.out.println("hehe");break;}break;case 2:System.out.println("haha");break;
}
📚3.循环结构
📖3.1 while 循环
基本语法格式:
while(循环条件){循环语句;
}
循环条件为 true, 则执行循环语句; 否则结束循环
代码示例1: 打印 1 - 10 的数字
int num = 1;
while (num <= 10) {System.out.println(num);num++;
}
代码示例2: 计算 1 - 100 的和
int n = 1;
int result = 0;
while (n <= 100) {result += n;n++;
}
System.out.println(num);// 执行结果
5050
代码示例3: 计算 5 的阶乘
int n = 1;
int result = 1;
while (n <= 5) {result *= n;n++;
}
System.out.println(num);// 执行结果
120
代码示例4: 计算 1! + 2! + 3! + 4! + 5!
int num = 1;
int sum = 0;
// 外层循环负责求阶乘的和
while (num <= 5) {int factorResult = 1;int tmp = 1;// 里层循环负责完成求阶乘的细节. while (tmp <= num) {factorResult *= tmp;tmp++;}sum += factorResult;num++;
}
System.out.println("sum = " + sum);
注意事项 📚:
- 和 if 类似, while 下面的语句可以不写 { } , 但是不写的时候只能支持一条语句. 建议还是加上 { }
- 和 if 类似, while 后面的 { 建议和 while 写在同一行.
- 和 if 类似, while 后面不要多写 分号, 否则可能导致循环不能正确执行.
int num = 1;
while (num <= 10); {System.out.println(num);num++;
}// 执行结果
[无任何输出, 程序死循环]
此时 ; 为 while 的语句体(这是一个空语句), 实际的 { } 部分和循环无关. 此时循环条件 num <= 10 恒成立, 导致代码 死循环了.
📖3.2 break
break 的功能是让循环提前结束.
代码示例: 找到 100 - 200 中第一个 3 的倍数
int num = 100;
while (num <= 200) {if (num % 3 == 0) {System.out.println("找到了 3 的倍数, 为:" + num);break;}num++;
}// 执行结果
找到了 3 的倍数, 为:102
执行到 break 就会让循环结束.
📖3.3 continue
continue 的功能是跳过这次循环, 立即进入下次循环.
代码示例: 找到 100 - 200 中所有 3 的倍数
int num = 100;
while (num <= 200) {if (num % 3 != 0) {num++; // 这里的 ++ 不要忘记! 否则会死循环. continue;}System.out.println("找到了 3 的倍数, 为:" + num);num++;
}
执行到 continue 语句的时候, 就会立刻进入下次循环(判定循环条件), 从而不会执行到下方的打印语句.
📖3.4 for 循环
【基本语法】
for(表达式①;布尔表达式②;表达式③){表达式④;
}
🌴表达式1: 用于初始化循环变量初始值设置,在循环最开始时执行,且只执行一次
🌴表达式2: 循环条件,满则循环继续,否则循环结束
🌴表达式3: 循环变量更新方式
【执行过程】
①②③④—>②③④—>②③④—>②③④—>②③④—>②③④—>…—>②为false,循环结束
【代码示例】
-
打印 1 - 10 的数字
for (int i = 1; i <= 10; i++) {System.out.println(i); }
2.计算 1 - 100 的和
int sum = 0; for (int i = 1; i <= 100; i++) {sum += i; } System.out.println("sum = " + sum);// 执行结果 5050
3.计算 5 的阶乘
int result = 1; for (int i = 1; i <= 5; i++) {result *= i; } System.out.println("result = " + result);
-
计算 1! + 2! + 3! + 4! + 5!
int sum = 0; for (int i = 1; i <= 5; i++) {int tmp = 1;for (int j = 1; j <= i; j++) {tmp *= j;}sum += tmp; } System.out.println("sum = " + sum);
【注意事项】 (和while循环类似)
- 和 if 类似, for 下面的语句可以不写 { } , 但是不写的时候只能支持一条语句. 建议还是加上 { }
- 和 if 类似, for 后面的 { 建议和 while 写在同一行.
- 和 if 类似, for 后面不要多写 分号, 否则可能导致循环不能正确执行.
- 和while循环一样,结束单趟循环用continue,结束整个循环用break
📚4.do while 循环
【基本语法】
do{循环语句;
}while(循环条件);
先执行循环语句, 再判定循环条件,循环条件成立则继续执行,否则循环结束
例如:打印 1 - 10
int num = 1;
do {System.out.println(num);num++;
} while (num <= 10);
【注意事项】
- do while 循环最后的分号不要忘记
- 一般 do while 很少用到, 更推荐使用 for 和 while.
📚5.输入输出
📖5.1输出到控制台
基本语法
System.out.println(msg); // 输出一个字符串, 带换行
System.out.print(msg); // 输出一个字符串, 不带换行
System.out.printf(format, msg); // 格式化输出
🌴println 输出的内容自带 \n
🌴print 不带 \n printf 的格式化输出方式和 C 语言的 printf 是基本一致的.
代码示例
System.out.println("hello world");int x = 10;
System.out.printf("x = %d\n", x)
格式化字符串
📖5.2 从键盘输入
使用 Scanner 读取字符串/整数/浮点数
import java.util.Scanner; // 需要导入 util 包Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入你的姓名:");
String name = sc.nextLine();
System.out.println("请输入你的年龄:");
int age = sc.nextInt();
System.out.println("请输入你的工资:");
float salary = sc.nextFloat();
System.out.println("你的信息如下:");
System.out.println("姓名: "+name+"\n"+"年龄:"+age+"\n"+"工资:"+salary);
sc.close(); // 注意, 要记得调用关闭方法// 执行结果
请输入你的姓名:
张三
请输入你的年龄:
18
请输入你的工资:
1000
你的信息如下:
姓名: 张三
年龄:18
工资:1000.0
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入字符串:");
String str=sc.nextLine();
String arr=sc.next();
System.out.println("输出结果如下:");
System.out.println(str);
System.out.println(arr);
sc.close();//执行结果
请输入字符串:
hi computer
hi computer
输出结果如下:
hi computer
hi//一般推荐使用nextLine(),可读取空格
//而next()不可读取空格
使用 Scanner 循环读取 N 个数字,并求取其平均值
Scanner sc = new Scanner(System.in);
int sum = 0;
int num = 0;
while (sc.hasNextInt()) {int tmp = sc.nextInt();sum += tmp;num++;
}
System.out.println("sum = " + sum);
System.out.println("avg = " + sum / num);
sc.close();// 执行结果
10
40.0
50.5
^Z
sum = 150.5
avg = 30.1
注意事项: 当循环输入多个数据的时候, 使用 ctrl + z 来结束输入 (Windows 上使用 ctrl + z, Linux / Mac 上使用 ctrl + d).
📚6.猜数字游戏
游戏规则:
系统自动生成一个随机整数(1-100), 然后由用户输入一个猜测的数字. 如果输入的数字比该随机数小, 提示 "低 了", 如果输入的数字比该随机数大, 提示 "高了" , 如果输入的数字和随机数相等, 则提示 "猜对了"
import java.util.Scanner;
import java.util.Random;
import java.util.Scanner;;class Test {public static void main(String[] args) {Random random = new Random(); // 默认随机种子是系统时间Scanner sc = new Scanner(System.in);int toGuess = random.nextInt(100);// System.out.println("toGuess: " + toGuess);while (true) {System.out.println("请输入要输入的数字: (1-100)");int num = sc.nextInt();if (num < toGuess) {System.out.println("低了");} else if (num > toGuess) {System.out.println("高了");} else {System.out.println("猜对了");break;}}sc.close();}
}