Java基础之运算符
1.1 运算符介绍
1.1.1 运算符介绍
运算符是一种特殊的符号，用以表示数据的运算、赋值和比较等，运算符可分为：
1）算术运算符
2）赋值运算符
3）关系运算符 [比较运算符]
4）逻辑运算符
5）位运算符 [需要二进制]
6）三元运算符
1.2 算术运算符
1.2.1 介绍
算术运算符是对数值类型的变量进行运算的，在Java程序中使用非常多
1.2.2 算术运算符一览表
1.2.3 代码演示
public class ArithmeticOperator {
/**
* 演示算数运算符的使用
*/
public static void main(String[] args) {
System.out.println(10 / 4); //2 两个数都是int类型，结果为int类型
System.out.println(10.0 / 4); //2.5 有一个为double类型，结果为double类型
double d = 10 / 4; //10 / 4 为int类型，会自动转换为double类型
System.out.println(d); //2.0
// % 取余（取模）
//在Java中 % 的本质是：a % b = a - a / b * b
//-10 % 3 => -10 - (-10) / 3 * 3 = -10 + 9 = -1
//10 % -3 => 10 - 10 / (-3) * (-3) = 10 - 9 = 1
//-10 % -3 => -10 - (-10) / (-3) * (-3) = -10 + 9 = -1
System.out.println(10 % 3); // 1
System.out.println(-10 % 3); // -1
System.out.println(10 % -3); // 1
System.out.println(-10 % -3); // -1
// ++的使用
/*
作为语句独立使用：
前++ 和 后++ 独立使用时都等价于 i = i + 1;
*/
int i = 10;
i++; //自增 等价于 i = i + 1; => i = 11;
++i; //自增 等价于 i = i + 1; => i = 12;
System.out.println("i=" + i); //12
/*
作为表达式使用：
前++: ++i 先自增后赋值
后++: i++ 先赋值后自增
*/
int j = 8;
int k = ++ j; //等价于 j = j + 1; k = j;
int n = j ++; //等价于 n = j; j = j + 1;
System.out.println("k=" + k + "n=" + n + "j=" + j); // k=9 n=9 j=10
}
}
1.2.4 细节说明
- 对于除号"/"，它的整数除和小数除是有区别的：整数之间做除法时，只保留整数部分而舍弃小数部分。例如： int x = 10 / 3; 结果为3。
- 当对一个数取余（取模），可以等价
a % b = a - a / b * b,根据这个公式，我们可以看到取余的一个本质运算。 - 当自增当做一个独立语言使用时，不管是++i 还是 i++ 都是一样的，等价于 i = i + 1。
- 当自增当做一个表达式使用时，前++: ++i 先自增后赋值；后++: i++ 先赋值后自增
1.2.5 面试题
1）面试题一
int i = 1;
i = i++;
System.out.println(i);
结果为多少？为什么？
-
i = i++; 后++ 先赋值，后自增。这一过程中使用了临时变量来存放i的值
（1）int temp = i; // temp=1
（2）i = i + 1; // i=2
（3）i = temp; // i=1
所以最后结果为：i = 1
2）面试题二
int i = 1;
i = ++i;
System.out.println(i);
结果为多少？为什么？
-
i = ++i; 前++ 先自增，后赋值。这一过程中使用了临时变量来存放i的值
（1）i = i + 1; // i=2
（2）int temp = i; // temp=2
（3）i = temp; // i=2
所以最后结果为：i = 2
1.2.6 小练习
1）看看输出是什么?
int i1 = 10;
int i2 = 20;
int i = i1++;
System.out.print("i="+i); //10
System.out.println("i2="+i2); //20
i = --i2;
System.out.print("i="+i); //19
System.out.println("i2="+i2); //19
- 步骤如下:
i1 = 10;
i2 = 20;
i = i1++; // 先赋值，后自增 i=10，i1=11，i2=20
i = --i2; // 先自减，后赋值 i2=19，i=19
2）假如还有 59 天放假，问：合 xx 个星期零 xx 天
public class ArithmeticOperatorExercise {
public static void main(String[] args) {
//假如还有 59 天放假，问：合 xx 个星期零 xx 天
/*
1）需求：
假如还有 59 天放假，问：合 xx 个星期零 xx 天
2）思路分析：
使用int型变量来存放天数
一星期有7天
天数除以7 可得星期数
天数对7取余 可得零几天
3）走代码：
*/
int days = 59;
int weeks = days / 7;
int leftDays = days % 7;
System.out.println(days + "天合" + weeks + "个星期零" + leftDays + "天");
}
}
3）定义一个变量保存华氏温度，华氏温度转换摄氏温度的公式为：
5/9*(华氏温度-100),请求出华氏温度对应的摄氏温度。 [234.5]
public class ArithmeticOperatorExercise {
public static void main(String[] args) {
/*
1）需求：
定义一个变量保存华氏温度，请求出华氏温度对应的摄氏温度。
2）思路分析：
定义一个double变量fahrenheit保存华氏温度
根据公式计算对应的摄氏温度
定义一个double变量Celsius保存摄氏温度
3）走代码：
*/
double fahrenheit = 1234.6;
double Celsius = 5.0 / 9 * (fahrenheit - 100);
System.out.println("华氏温度" + fahrenheit + " 对应的摄氏温度="+ Celsius);
}
}
1.3 关系运算符（比较运算符）
1.3.1 介绍
1）关系运算符的结果都是boolean类型，要么是true，要么是false。
2）关系表达式经常用在if结构的条件或循环结构的条件中。
1.3.2 关系运算符一览表
1.3.3 案例演示
public class RelationalOperator {
//编写一个 main 方法
public static void main(String[] args) {
int a = 9; // 开发中，不可以使用 a, b
nt b = 8;
System.out.println(a > b); //T
System.out.println(a >= b); //T
System.out.println(a <= b); //F
System.out.println(a < b);//F 第 63页
System.out.println(a == b); //F
System.out.println(a != b); //T
boolean flag = a > b; //T
System.out.println("flag=" + flag);
}
}
在开发中不可以使用a、b这种简单的字符来命名变量
1.3.4 细节说明
1）关系运算符的结果都是boolean类型，要么是true，要么是false。
2）关系运算符组成的表达式，我们称为关系表达式。
3）比较运算符"= ="不能误写成"="。
1.4 逻辑运算符
1.4.1 介绍
用于连接多个条件（多个关系表达式），最终的结果也是一个boolean值。。
1.4.2 逻辑运算符一览表
1）短路与 &&，短路或 ||，取反 ！
2）逻辑与 &，逻辑或 |，逻辑异或 ^
3)运算规则说明：
-
a & b：& 叫逻辑与。当a和b同时为true，则结果为true，否则为false
-
a && b：&& 叫短路与。当a和b同时为true，则结果为true，否则为false
-
a | b：| 叫逻辑或。当a和b有一个为true，则结果为true，否则为false
-
a || b：|| 叫短路或。当a和b有一个为true，则结果为true，否则为false
-
!a：叫取反。当a为true，则结果为false；当a为false，则结果为true
-
a ^ b：叫逻辑异或。当a和b不同时，则结果为true，否则为false
1.4.3 && 和 & 基本规则
名称 语法 特点
短路与&& 条件1 && 条件2 当两个同时为true，则结果为true，否则为false。如果条件1为false，则不判断条件2，结果为false
逻辑与& 条件1 & 条件2 当两个同时为true，则结果为true，否则为false.如果条件1为false，继续判断条件2，结果为false
1.4.4 && 和 & 案例演示
public class LogicOperator01 {
public static void main(String[] args) {
// &&短路与 和 &逻辑与 演示
/*
&& 规则: 两个条件都为true，结果为 true,否则为 false
& 规则: 两个条件都为true，结果为 true,否则为 false
*/
// &&短路与
int age =50;
if(age > 20 && age < 90){
System.out.println("0k100");
}
// &逻辑与
if(age > 20 & age < 90) {
System.out.println("ok200");
}
//区别
int a = 4;
int b = 9;
//对于&&短路与而言，如果第一个条件为 false ,后面的条件不再判断
//对于&逻辑与而言，如果第一个条件为 false ,后面的条件仍然会判断
if(a < 1 & ++b < 50) {
System.out.println("ok300");
}
System.out.println("a=" + a + " b=" + b);// a=4 b=10
}
}
1.4.5 && 和 & 使用区别
-
&&短路与：如果第一个条件为 false，则第二个条件不会判断，最终结果为 false，效率高
-
& 逻辑与：不管第一个条件是否为 false，第二个条件都要判断，效率低
-
开发中， 我们使用的基本是使用短路与&&, 效率高
1.4.6 || 和 | 基本规则
名称 语法 特点
短路或|| 条件1 && 条件2 当两个中有一个为true，则结果为true，否则为false。如果条件1为true，则不判断条件2，结果为true
逻辑或| 条件1 & 条件2 当两个中有一个为true，则结果为true，否则为false.如果条件1为true，继续判断条件2，结果为true
1.4.7 || 和 | 案例演示
public class LogicOperator02 {
public static void main(String[] args) {
// ||短路或 和 |逻辑或 演示
/*
||短路或: 两个条件中只要有一个成立，结果为 true,否则为 false
|逻辑或: 两个条件中只要有一个成立，结果为 true,否则为 false
*/
int age = 50;
if(age > 20 || age < 30) {
System.out.println("ok100");
}
//&逻辑与使用
if(age > 20 | age < 30) {
System.out.println("ok200");
}
//区别
int a = 4;
int b = 9;
//对于||短路或而言，如果第一个条件为 true ,后面的条件不再判断
//对于|逻辑或而言，如果第一个条件为 true ,后面的条件仍然会判断
if( a > 1 || ++b > 4) {
// 可以换成 | 测试
System.out.println("ok300");
}
System.out.println("a=" + a + " b=" + b); //4 9
}
}
1.4.8 || 和 | 使用区别
-
||短路或：如果第一个条件为 true，则第二个条件不会判断，最终结果为 true，效率高
-
| 逻辑或：不管第一个条件是否为 true，第二个条件都要判断，效率低
-
开发中，我们基本使用 ||
1.4.8 ! 取反基本规则
名称 语法 特点
! 非（取反） ! 条件 如果条件本身成立，结果为 false，否则为 true
1.4.9 ! 案例演示
public class InverseOperator {
public static void main(String[] args) {
// ! 操作是取反 T->F F->T
System.out.println(60 > 20); //T
System.out.println(!(60 > 20)); //F
// a^b:逻辑异或，当a和b不同时，则结果为true,否则为false
boolean b = (10 > 1) ^ ( 3 > 5);
System.out.println("b=" + b); //T
}
}
1.4.10 ^ 基本规则
a^b: 叫逻辑异或，当 a 和 b 不同时，则结果为 true, 否则为 false
^逻辑异或，System.out.println( (4 < 1) ^ (6 > 3) );
1.4.11 练习题 写出输出结果
int x = 5;
int y = 5;
if(x++ == 6 & ++y == 6){ //①
x = 11; //②
}
System.out.println("x=" + x + "y=" + y);// x=6,y=6
讲解：
在程序执行到①的时候，x++是后++，x先与6进行比较，结果为false,x加1之后x=6。
逻辑与第一个为false还要继续判断第二个条件。++y是先++，y先加1之后y=6,y与6进行判断，结果为true。
false & true 结果为false,不执行if语句里面的内容。
int x = 5;
int y = 5;
if(x++ == 6 && ++y == 6){ //①
x = 11; //②
}
System.out.println("x=" + x + "y=" + y);// x=6,y=5
讲解：
在程序执行到①的时候，x++是后++，x先与6进行比较，结果为false,x加1之后x=6。
短路与第一个条件为false,不用判断第二个条件，y没有进行自加操作y=5。
int x = 5;
int y = 5;
if(x++ == 5 | ++y == 5){ //①
x = 11; //②
}
System.out.println("x=" + x + "y=" + y);// x=11,y=6
讲解：
在程序执行到①的时候，x++是后++，x先与5进行比较，结果为true,x加1之后x=6。
逻辑或第一个为true还要继续判断第二个条件。++y是先++，y先加1之后y=6,y与5进行判断，结果为false。
true | false 结果为true,执行if语句里面的内容②，x=11。
int x = 5;
int y = 5;
if(x++ == 5 || ++y == 5){ //①
x = 11; //②
}
System.out.println("x=" + x + "y=" + y);// x=11,y=5
讲解：
在程序执行到①的时候，x++是后++，x先与5进行比较，结果为true,x加1之后x=6。
短路或第一个为true不需要继续判断第二个条件。
执行if语句里面的内容②，x=11。y没有进行自加操作y=5。
boolean x = true;
boolean y = false;
short z = 46;
if((z++ == 46) && (y = true)) z++; //①
if((x = false) || (++z == 49)) z++; //②
System.out.println("z=" + z); //z=50
讲解：
在程序执行到①的时候，z++是后++，z先与46进行比较，结果为true，z加1之后z=47，判断条件二，y被赋值为true。执行z++操作,z=48.
在程序执行到②的时候，x=false为false,继续判断第二个条件,++z是先++，z加1之后z=49。然后再执行z++操作，z=50.
1.5 赋值运算符
1.5.1介绍
赋值运算符就是将某个运算后的值，赋给指定的变量
1.5.2 赋值运算符的分类
-
基本赋值运算符 =：int a = 10;
-
复合赋值运算符
+=，-=，*=，/=，%= 等
举例说明：
a += b; <==> a = a + b;
a -= b; <==> a = a - b;
1.5.3 赋值运算符的特点
1）运算顺序从右往左 int num = a + b + c;
2）赋值运算符的左边 只能是变量，右边可以是变量、表达式、常量
3）复合赋值运算符等价于下面的效果
a += 3 等价于 a = a + 3;
4）复合赋值运算符会进行类型转换
byte b = 3;
b += 2; // 等价于 b = (byte)(b + 2); 如果直接写成b=b+1,编译会报错
b++; // b = (byte)(b + 1);
1.6 三元运算符
1.6.1 基本语法
条件表达式 ? 表达式1 : 表达式2;
运算规则：
1）如果条件表达式为true,运算后的结果是表达式1；
2）如果条件表达式为false,运算后的结果是表达式2；
1.6.2 使用细节
-
表达式 1 和表达式 2 要为可以赋给接收变量的类型(或可以自动转换)
-
三元运算符可以转成 if--else 语句
int res = a > b ? a++ : --b;
可以转换成：
if(a > b) res = a++;
else res = --b;
public class TernaryOperator {
public static void main(String[] args) {
//表达式 1 和表达式 2 要为可以赋给接收变量的类型 //(或可以自动转换/或者强制转换)
int a = 3;
int b = 8;
int c = a > b ? (int)1.1 : (int)3.4;//可以
double d = a > b ? a : b + 3;//可以，满足 int -> double
}
}
1.7 运算符的优先级
可以记住口诀：后单四移关，等位逻三赋
单目运算符，四则运算符，移位运算符，关系运算符，等值运算符，位运算符，逻辑运算符，三目运算符，赋值运算符