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3. 基本数据与运算

3.6 运算符

3.6.1 算术运算符

在 Java 中，算术运算符包含：+、-、*、/、%

public class ArithmeticOperator {
public static void main(String[] args) {
int a = 10; // 定义了一个整型类型的变量 a，它的值是 10
int b = 6;
// 1. + 加法运算符，它是用于两个数相加操作
int result = a + b;
//System.out.println(result);
System.out.println("result = " + result);
System.out.println("--------");
// 2. - 减法运算符
result = a - b;
System.out.println("result = " + result);
// 3. * 乘法运算符
result = a * b;
System.out.println("result = " + result);
// 4. / 除法运算符。注意在 Java中两个整数相除，结果为整数。
result = a / b; // 10 / 6 = 1
System.out.println("result = " + result);
// 类型自动提升：发生在小类型向大类型转换。如将 int 转换为 double
double r = a / b * 1.0;
System.out.println("r = " + r);
// 大类型向小类型转换，需要强制执行，格式是使用一对小圆括号来指定要转换了类型
int n = (int)r;
System.out.println("n = " + n);
// 5. % 取模运算符，它其实是得到两个数相除的余数。
result = a % b;
System.out.println("result = " + result);}
}

在Java中除了基本算术运算符以外，还 ++、-- 运算符

public class ArithmeticOperator02 {
public static void main(String[] args) {
// ++ 运算符，它是一种自增操作
1
2
3
通过加法和减法运算符，实现两个数的交换操作：
int a = 10;
int r = a++; // 如果++在变量之后，是先将变量的值赋值后，自己再加1操作
System.out.println("r = " + r + ", a = " + a); // r = 10, a = 11
int b = 5;
r = ++b; // 如果 ++ 在变量之前，是先将变量做加1操作后，再把结果赋值给变量
System.out.println("r = " + r + ", b = " + b); // r = 6, b = 6
int c = 6;
int s = ++c + c++ + c++ + ++c;
/**
* 7 + c++ + c++ + ++c; c = 7
* 7 + 7 + c++ + ++c; c = 8
* 7 + 7 + 8 + ++c; c = 9
* 7 + 7 + 8 + 10; c = 10
*/
System.out.println("s = " + s + ", c = " + c); // s = 32, c = 10}
}
public class ArithmeticOperator03 {
public static void main(String[] args) {
int a = 5;
int r = a--; // 如果 -- 在变量之后，是先将变量的值赋值给别的变量后，自己再减1
System.out.println("r = " + r + ", a = " + a);
int b = 5;
r = --b; // 如果 -- 在变量之前，是先自己执行减1操作后，再将结果赋值给别的变
量。
System.out.println("r = " + r + ", b = " + b);
int c = 6;
int s = --c + c++ + c-- + ++c;
/**
* --c + c++ + c-- + ++c;
* 5 + c++ + c-- + ++c; c = 5
* 5 + 5 + c-- + ++c; c = 6
* 5 + 5 + 6 + ++c; c = 5
* 5 + 5 + 6 + 6; c = 6
*/
System.out.println("s = " + s + ", c = " + c); // s = 22, c = 6}
}

通过加法和减法运算符，实现两个数的交换操作：

public class ArithmeticOperator04 {
public static void main(String[] args) {
// 需求：使用 + 和 - 运算符实现两个数的交换
int a = 3;
int b = 4;
System.out.println("a = " + a + ", b = " + b);
//int tmp = 0;
//tmp = a;
//a = b;
//b = tmp;
a = a + b;
b = a - b;
a = a - b;
System.out.println("a = " + a + ", b = " + b);}
}

3.6.2 比较运算符

逻辑运算符中包括 与（&&）、或（||）、非（!），它们运算的结果也是布尔类型的值。

public class LogicalOperator01 {
public static void main(String[] args) {
boolean f1 = true;
boolean f2 = false;
boolean f3 = false;
boolean f4 = true;
// 使用 && 操作时，在这个运算符的前后值都是 true 时，结果才为 true；否则结果为
false
System.out.println(f1 && f2); // true && false = false
System.out.println(f3 && f1); // false && true = false
System.out.println(f1 && f4); // true && true = true
System.out.println(f2 && f3); // false && false = false
System.out.println("-------------------");
// 当使用 || 操作时，在这个运算符前后的值只要有一个是 true 结果就为 true，否则
结果为 false
System.out.println(f1 || f2); // true || false = true
System.out.println(f3 || f1); // false || true = true
System.out.println(f1 || f4); // true || true = true
System.out.println(f2 || f3); // false || false = false
System.out.println("-------------------");
// 使用 ! 运算符，如果原来的值是 true 取反后值为 false；如果原来的值是 false，
取后结果为 true
System.out.println(!f1); // !true = false
System.out.println(!f2); // !false = true}
}

我们来把比较运算符和逻辑运算结合使用：

public class LogicalOperator02 {
public static void main(String[] args) {
int a = 5;
int b = 6;
boolean c = true;
System.out.println(a > b && c); // false
System.out.println(a > b || c); // true}
}

我们还可以将算术运算符与逻辑运算符结合使用，来演示短路效果：

public class LogicalOperator03 {
public static void main(String[] args) {
int a = 5;
boolean f1 = true;
System.out.println(f1 || a/0 == 0);
boolean f2 = false;
System.out.println(f2 && a/0 == 0);;}
}

&&运算符的短路效果是：当表达中找到 false 后，后面的值就不用计算了，直接返回 false 值。 ||运算符的短路效果是：当表达中找到 true 后，后面的值就不用计算了，直接返回 true 值。

3.6.4 位移运算符

位移运算包括左移 << 、右移>> 、无符号左移 <<< 、以及无符号右移 >>>

public class ShiftBitwiseOperators01 {
public static void main(String[] args) {
// 需求：计算 2 的 3 平方
int a = 2;
int r = a * a * a;
System.out.println(r);
r = a << 2;
System.out.println(r);}
}

使用位移运算来实现两个数据的交换：

public class ShiftBitwiseOperators02 {
public static void main(String[] args) {
int a = 3;
int b = 4;
System.out.println("a = " + a + ", b = " + b);
a = a ^ b;
b = a ^ b;
a = a ^ b;
System.out.println("a = " + a + ", b = " + b);}
}

4. 流程控制语句

4.1 if条件语句

// 第一种：
if (条件表达式) {
执行的语句;
}
// 第二种：
if (条件表达式) {
表达式的值为真时执行的语句;
} else {
表达式的值为假时执行的语句;
}
// 第三种：
if (条件表达式1) {
表达式1的值为真时执行的语句;
} else if (条件表达式2) {
表达式2的值为真时执行的语句;
} else {
其他条件时要执行的语句;
}

使用示例，只有一个语句：

public class IfStatement01 {
public static void main(String[] args) {
// 接收用户输入
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入一个整数：");
// 接收一个整数
int input = sc.nextInt();
if (input == 18) {
System.out.println("你猜对了。");}}
}

使用示例，有两个语句：

import java.util.Scanner;
/**
* if...else...语句
*/
public class IfStatement02 {
public static void main(String[] args) {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入你猜的年龄：");
int age = sc.nextInt();
if (age == 18) {
System.out.println("猜对了。");
} else {
System.out.println("再给你一个机会");}
}

使用示例，多条件表达：

import java.util.Scanner;
/**
* 多条件表达式
*/
public class IfStatement03 {
public static void main(String[] args) {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入今天是周几：");
int week = sc.nextInt();
if (week == 1) {
System.out.println("今天是星期一");
} else if (week == 2) {
System.out.println("今天是星期二");
} else if (week == 3) {
System.out.println("今天是星期三");
} else if (week == 4) {
System.out.println("今天是星期四");
} else if (week == 5) {
System.out.println("今天是星期五");
} else if (week == 6) {
System.out.println("今天是星期六");
} else if (week == 7) {
System.out.println("今天是星期七");
} else {
System.out.println("你一定不是来自地球!");}}
}

4.2 switch分支语句

switch语句的语法如下：

switch(表达式) {
case 值1:
语句1;
break;
case 值2：
语句2;
break;
.....
default:
默认语句块;
break;
}

使用示例：

import java.util.Scanner;
/**
* Switch语句
*/
public class SwitchStatement {
public static void main(String[] args) {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("今天是星期几：");
int week = sc.nextInt();
switch (week) {
case 1:
System.out.println("今天是星期一");
break;
case 2:
System.out.println("今天是星期二");
break;
case 3:
System.out.println("今天是星期三");
break;
case 4:
System.out.println("今天是星期四");
break;
case 5:
System.out.println("今天是星期五");
break;
case 6:
System.out.println("今天是星期六");
break;
case 7:
System.out.println("今天是星期天");
break;
default:
System.out.println("地球很危险，你还是回火星吧");
break;}}
}

注意： 1. case 语句块中，break 不能省略，否则会继续向下执行，直接遇到 break 或者 switch 代码块 结束。 2. default 语句块是可以在 swtich 语句块中任何位置，不一定就是在最后。但如果不是在最 后，那么代码块中的 break 语句不能省略 3. 如果default语句块是在最后，那么 break 语句可以省略

if 语句块和 swtich 语句块的区别： 1. switch语句比if语句的执行效率高 2. if语句的适用场景比switch要多

4.3 for循环

当我们需要重复去做某些事（功能）时，就可以考虑使用循环来实现。在 Java中循环有以下几种： for 循环 while 循环 do..while循环 对于循环来说它有以下几个部分组成： 1. 循环变量初始，在整个循环中只会执行一次 2. 循环条件 3. 循环体，它就是我们要反复执行代码 4. 循环变量的步长，它是用来改变循环变更，从而可以达到退出循环的目的 for循环的简单使用：

1）使用格式：

for (循环变量类型 循环变量 = 初值; 循环条件; 循环变量步长) {
循环体;
}

2）使用示例：使用 for 循环实现 1 ~ 100 的和

public class ForDemo02 {
public static void main(String[] args) {
int sum = 0; // 存放最终的结果
for (int i = 1; i <= 100; i++) {
//sum = sum + i;
sum += i; // +=、-=、/=、*=、%=
}
System.out.println("sum = " + sum);}
}

3）示例3：计算 1 ~ 100 的偶数和

public class ForDemo03 {
public static void main(String[] args) {
int sum = 0;
for (int i = 1; i <= 100; i++) {
if (i % 2 == 0) {
sum += i;
}
}
System.out.println("sum = " + sum);
System.out.println("------------------");
sum = 0;
for (int i = 2; i <= 100; i = i + 2) {
sum += i;
}
System.out.println("sum = " + sum);}
}

对于 for 循环来说，还可以做如下的变化：

public class ForDemo04 {
public static void main(String[] args) {
int sum = 0;
int i = 2;
for (; i <= 100; ) {
i = i + 2;
sum += i;
}
System.out.println("sum = " + sum);}
}

for 循环的死循环写法：

public class ForDemo05 {
public static void main(String[] args) {
for (;;) {
System.out.println("hello");}}
}

for循环是可以嵌套的，它的语法格式为：

for (循环变量类型 循环变量 = 初值; 循环条件; 循环变量步长) {
for (循环变量类型 循环变量 = 初值; 循环条件; 循环变量步长) {
循环体;}
}

案例1：打印四边形

public class ForDemo06 {
public static void main(String[] args) {
// 打印5行10列的长方形
for (int i = 0; i < 5; i++) {
for (int j = 0; j < 10; j++) {
System.out.print(" * ");
}
System.out.println();}}
}

案例2：打印如下三角形

public class ForDemo07 {
public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i <= 6; i++) {
for (int j = 0; j <= i; j++) {
System.out.print("#");
}
System.out.println();}}
}

打印倒三角

public class ForDemo08 {
public static void main(String[] args) {
for (int i = 1; i <= 6; i++) {
for (int j = 6; j >= i; j--) {
System.out.print("#");
}
System.out.println();}}
}

4.4 while循环

4.5 do...while循环

4.6 break、continue关键字

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