Java基础之运算符

目录

• Java基础之运算符
  • • 1.1 运算符介绍
      • 1.1.1 运算符介绍
    • 1.2 算术运算符
      • 1.2.1 介绍
      • 1.2.2 算术运算符一览表
      • 1.2.3 代码演示
      • 1.2.4 细节说明
      • 1.2.5 面试题
      • 1.2.6 小练习
    • 1.3 关系运算符（比较运算符）
      • 1.3.1 介绍
      • 1.3.2 关系运算符一览表
      • 1.3.3 案例演示
      • 1.3.4 细节说明
    • 1.4 逻辑运算符
      • 1.4.1 介绍
      • 1.4.2 逻辑运算符一览表
      • 1.4.3 && 和 & 基本规则
      • 1.4.4 && 和 & 案例演示
      • 1.4.5 && 和 & 使用区别
      • 1.4.6 || 和 | 基本规则
      • 1.4.7 || 和 | 案例演示
      • 1.4.8 || 和 | 使用区别
      • 1.4.8 ! 取反基本规则
      • 1.4.9 ! 案例演示
      • 1.4.10 ^ 基本规则
      • 1.4.11 练习题 写出输出结果
    • 1.5 赋值运算符
      • 1.5.1介绍
      • 1.5.2 赋值运算符的分类
      • 1.5.3 赋值运算符的特点
    • 1.6 三元运算符
      • 1.6.1 基本语法
      • 1.6.2 使用细节
    • 1.7 运算符的优先级

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

1. &&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

2. & 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

3. 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

1. ||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

2. | 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

3. 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

1. 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)

2. 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