Java程序基础③Java运算符+逻辑控制+循环结构+输入输出
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1. Java运算符
运算符是什么呢？其实这个问题很简单，运算符在我们的生活中很常见，失去了它，数学基本报废了，像“+ ， - ，* ， /”都是我们最基本的运算符。即：对操作数进行操作时使用的符号，不同操作符的含义各不相同。
java作为一门优秀的程序设计语言，同样也提供有一整套丰富的运算符来操作变量。Java中的运算符分为：算术运算符（±*/），逻辑运算符（&&，||等），位运算符（& 、|等），关系操作符（><等），移位操作符和条件操作符等。
1.1 算术运算符
本四则运算符：+ - * /（也可以叫双目运算符）
代码示例：
int a = 10;
int b = 5;
System.out.println(a + b); // 加
System.out.println(a - b); // 减
System.out.println(a * b); // 乘
System.out.println(a / b); // 除
System.out.println(a % b); // 模，就是除法的余数
需要注意的是运算符使用的时候，要保证运算符两边是相同的类型变量，否则会发生隐式的类型提升，Java会自动将占用内存较小的变量类型提升为占用内存大的变量类型。
int i = d * a;
double d1 = d * a;
//两行代码均发生了隐式的类型提升
如代码，变量a被提升为double类型的，并且运算符计算出来的结果也是两个变量中占用内存最大的决定，如代码，a是int类型，d是double类型的，那么这两个变量经过算术运算符运算之后的结果必然是double类型的，代码1系统会报错。
算术运算符都是二元运算符，运算符必须要有左右两个操作数，int/int类型还是int型，这个不会改变，并且会先下取整。
int a = 3;
int b = 2;
System.out.println(a / b);
结果是1.5吗？当然不是1.5，在Java中整型的运算结果只会是整型，那也就是不可能会有浮点型出现，则最终结果是经过了向下取整得出来的结果，也就是1。
%不仅可以对整数取模，也可以对浮点数取模，但没什么意义，一般是对整型取模。两侧操作数类型不同时，类型小的向类型大的提升，运算结果也是类型大的决定。
1.2 增量运算符
增量运算符：+=、-=、*=、/=
int a = 1;
a += 1; // a = a + 1 2
a -= 1; // a = a - 1 1
a /= 1; // a = a / 1 1
a %= 1; // a = a % 1 0**在增量运算符中会发生强制类型转换，运算符的右操作数和左操作数类型不同时，会将右操作数强转为左操作数的类型，从而将结果控制成原来的类型。
自增/自减运算符：++ --，就是自增1，自减1的操作。
int a = 10;
a++; // 后置++
++a; // 前置++
--a; // 前置--
a--; // 后置--自增/自减运算符是单目运算符，只需要一个操作数即可。当自增/自减运算符单独使用的时候，后置和前置没用区别，都是一样的结果。
当自增/自减运算符和其他运算符混搭使用的时候，区别就体现出来了，前置++是先进行自增的操作了之后再运算其他的操作符，后置++是先运算其他的操作符后再进行自增的操作，–也是如此。
1.3 关系运算符
关系运算符主要有6个，分别是== 、!= 、> 、<、<=、>=，关系运算符的结果只能是boolean类型的，也就是true或者false。
int a = 10;
int b = 5;
System.out.println(a == b); // false
System.out.println(a != b); // true
System.out.println(a < b); // false
System.out.println(a > b); // true
System.out.println(a <= b); // false
System.out.println(a >= b); // true在Java中，=是赋予，==是相等的意思，和实际的数学是有一定的区别的。
当代码写成10 > a > 1时，系统是无法运算的，因为系统会先执行判断10 > a是否为true还是false，判断得的结果不管是true还是false，此时都变成了booleana类型的和int类型的进行比较了，类型不同，如何比较？无法比较。
1.4 逻辑运算符
逻辑运算符主要有三个：与或非：&& 、|| 、 ！，运算结果都是boolean类型的
1.4.1 逻辑与运算符
语法规则：表达式1 && 表达式2，并且左右两边的表达式的结果必须是Boolean类型的。相当于现实生活中的必须要有手机并且手机要有电才可以进行上网。
- 两个表达式如果有一个是假的，那么整个表达式都是假的
- 两个表达式必须要都是真的，整个表达式才是真的
- 两个表达式都是假的，整个表达式也是假的
int a = 10;
int b = 5;
System.out.println(a == b && a != b); // false
System.out.println(a != b && a > b); // true
System.out.println(a < b && a == b); // false
并且在逻辑与表达式中含有一个短路现象，意思就是如果表达式1为真，那么表达式2才会执行。如果表达式1是假的，那么表达式2是不会执行的，直接跳过执行表达式2直接得出结果。
1.4.2 逻辑或操作符
语法规则：表达式1 || 表达式2，并且左右两边的表达式的结果必须是Boolean类型的。相当于现实生活中的只要手机有电，不管手机有没有流量都可以玩游戏。
- 两个表达式，只要有一个是真的结果就是真的
- 两个表达式，有一个是假的，另外一个是真的，那结果就是真的
- 两个表达式，两个都是假的，那结果就是假的
int a = 10;
int b = 5;
System.out.println(a == b || a < b); // false
System.out.println(a != b || a > b); // true
System.out.println(a > b || a == b); // true
System.out.println(a == b || a > b); // true
逻辑或操作符也含有短路现象，但是逻辑或和逻辑与的短路现象不一样，当表达式1为真时，表达式2不在执行，当表达式1为假时，表达式2执行
1.4.3 逻辑非运算符
逻辑非很好理解，就是取反的意思，假的变成真的，真的变成假的，但是Java的逻辑非和C语言的逻辑非不太一样，Java的逻辑非的参数只能对结果是Boolean类型的，参数不可以是变量，但是C语言的可以。
int a = 10;
int b = 5;
System.out.println(!(a == 0)); // 原本为假，现在为真
System.out.println(!(a != 0)); // 原本为真，现在为假S
system.out.println(!a); // !变量，不符合语法，编译器报错1.5 位运算符
Java中数据存储的最小单位是字节，数据操作的最小单位是比特位，字节是最小的存储单位，一个字节由8个比特位组成，多个字节组合在一起可以表示不同的数据类型。
位运算符主要有：& 、 | 、^、，除了是单目操作符以外，其他的都是双目操作符。位操作表示按二进制位运算，计算机的底层以及各种数据都是由一串一串的由0和1组成的二进制代码，按位运算就是按二进制的每一位进行运算。
按位与& 如果两个二进制位都是1，那结果就是1，否则为0；
按位或| 如果两个二进制位都是0的话，结果就为0，否则为1.
按位取反~ 如果二进制位是1，则转为0，如果二进制位是0则转为1
按位异或^ 如果两个数字的二进制位序列相同，那么结果位0，如果二进制位不同则结果位0.
1.6 移位操作符
移位操作符主要有两个：<< , >> , >>>，都是双目操作符，有都是按照二进制位来运算的。
左移操作符<< 二进制序列的最左位不要了，将右边的代码移动覆盖过去。
System.out.println(1 << 1) ; // 等于2
1 << 1的意思是将1的二进制代码向左移动1位，将左边的第一位丢弃，然后在最右边补0，以达到32个二进制位，无论左边抛弃的是1还是0，右边都是永恒不变的补0。
并且<<还有乘法的效果，1 << 1 相当于1 * 2
右移操作符>> 抛弃最右边的，在最左侧补符号位（正数补0 ，负数补1）
System.out.println(2 >> 1); // 等于1
System.out.println(-2 >> 1); // 等于-1
2 >> 1表示将2的二进制代码向右移动一位，在最右边补符号位，以达到32位二进制代码的条件，右移还有除法的效果，2 >> 1相当于2 / 2的效果
因为一个数字默认是int型的，int占用4个字节，也就是32个比特位，那就是说一个数字占用32个比特位，所以抛弃多少位就要补多少位。
无符号右移>>> 抛弃最右边的，在最左侧补0,和右移差不多，但是有本质上的区别，无符号右移，无论是移动正数还是负数，结果都只能是正数。
System.out.println(8 >>> 1); // 等于4
System.out.println(-1 >>> 1); // 等于2147483647
1.7（三目）条件操作符
语法格式：表达式1？表达式2：表达式3
- 表达式1为真，执行表达式2，表达式3不执行
- 表达式1为假，表达式2不执行，执行表达式3
int a = 10;
int b = 20;
int c = a > b ? a : b;
类似于如果那么否则。
并且条件运算符必须要进行接收，否则会报错，并且作为接收的变量必须适用于表达式2和表达式3的结果，否则有可能会发生隐式转换或者报错。
1.8 操作符优先级
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 - ，有些情况下稍不注意，可能就会造成很大的麻烦。
// 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，具体的规则我们不必记忆，在可能存在歧义的代码中加上括号即可。
Java操作符总结：
- 左移1位，相当于原数字乘以2，左移N位，相当于原数字 * 2的N次方
- 右移1位，等效于原数字除以2，左移N位，相当于原数字 / 2的N次方
- 计算机计算移位效率高于计算乘除，所以建议当每个代码正好需要乘除2的N次方的时候可以使用移位运算来代替。
- 逻辑与：有假为假
- 逻辑或：有真为真
- 按位与：有0为0
- 按位或：有1为1
- 按位异或：相同为0，相异为1
- 左移：补0
- 右移：补符号位
- 无符号右移：补0
- +±-：注意是单独使用还是混合使用，单独使用无需考虑前置后置，混合使用需要考虑前置后置
2. Java逻辑控制
何为逻辑控制？逻辑控制是一种通过逻辑运算和决策来实现系统控制的方法。 它利用布尔代数的原理进行逻辑判断和计算，以决定所需操作和输出。 逻辑控制可以根据输入信号的状态和规则，执行相应的操作和行为，使得系统能够按照指定的要求完成任务。
2.1 顺序结构
序结构比较简单，就是按代码的顺序一行一行向下执行
int x = 1;
int y = 2;
System.out.println(x); // 输出1
System.out.println(y); // 输出2 int x = 1;
int y = 2;
System.out.println(y); // 输出2
System.out.println(x); // 输出1
代码顺序不同输出的结果就不同。
2.2 分支结构
2.2.1 if 语句
语法格式：
if(布尔表达式) {
//语句
}
- 如果布尔表达式的结果为true，那么执行语句，否则什么都不执行
- 如果布尔表达式的结果为false，那么什么都不执行
可以这样用：
if(x > y) {
System.out.println("x 大于 y");
}
if(x < y) {
System.out.println("x 小于 y");
}
但当我们加上else时，if 语句才真正完整，语法规则：
if(布尔表达式) {
//语句1
} else {
//语句2
}
- 此时不管布尔表达式的结果是true还是false，都会执行相应的语句
- 当布尔表达式的结果为true时，执行语句1
- 结果为false时，执行表达式2
if(x > y) {
System.out.println("x 大于 y");
} else {
System.out.println("x 不大于 y");
}当然了，if语句也是支持嵌套使用，简单来说就是if语句里面还有if语句，从而达到了事情不一定只有两种结果的可能性，也就是说一件事情有几种结果，此时就可以通过嵌套使用if语句来解决。语法规则如下：
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
}
当布尔表达式1为false时，系统直接判断布尔表达式2的真假，是true就执行语句2，是false就执行语句2。
if(x < y) {
System.out.println("x 小于 y");
} else if (x == y){
System.out.println("x 等于 y");
} else {
System.out.println("x 大于 y");
}
一般情况下，即便是嵌套if语句，但结果也只能是只有一个。嵌套使用if语句的时候需要注意悬空if的情况，else之和最近的if进行匹配。悬空if问题只需要找到距离else最近的if就可以了。
2.2.2 switch语句
语法规则：
switch(表达式) {
case 常量值1:
语句1;
[break;]
case 常量值2:
语句2;
[break;]
case 常量值3:
语句3;
[break;]
case 常量值4:
语句4;
[break;]
default:
任何条件都不符合的语句;
[break;]
}
表达式可以是基本类型：int型，char型，byte型，short型，不可以是flout型，double型，long型，boolean型，也可以是引用类型：String常量串，枚举类型。
并且在使用switch的过程中必须要加上break，否则系统会把所以的case全部执行。
int n = 1;
switch(n) {
case 1:
System.out.println("哈哈");
case 2:
System.out.println("哈哈");
default:
System.out.println("不哈哈");
}
正常情况下应该是只单独输出一次“哈哈”，但是该处没有使用break，则最终结果是全部打印。只有加上break才可以得到我们想要的结果
int n = 1;
switch(n) {
case 1:
System.out.println("哈哈");
break;
case 2:
System.out.println("哈哈");
break;
default:
System.out.println("不哈哈");
break;
}
switch也支持循环嵌套，但是用起来很丑，不建议用。
int n = 1;
switch(n) {
case 1:
switch(n) {
case 1:
System.out.println("哈哈");
break;
default:
System.out.println("不哈哈");
break;
}
break;
case 2:
System.out.println("哈哈");
break;
default:
System.out.println("不哈哈");
break;
}
switch的表达式不可以使用太复杂的表达式，只能表示单一的条件，多条件的话，系统不知道使用那个case，此时系统就会报错。
3. 循环结构
3.1 while循环
语法规则：
while(循环条件) {
// 循环体
}
循环条件可以理解为布尔表达式
- 循环条件结果是true，则进入循环体。
- 循环条件结果是false，则无法进入循环。
- 如果循环条件是true，切该条件不会改变，则该循环是死循环，系统报错。
注意事项：
1、while下面的语句可以不写{}，但是不写的话只能支持一条语句，建议还是加上{}
int n = 10;
while(n > 0)
System.out.println("哈哈");
n--;
此时没有加上{}，则n–语句不属于while循环，此时循环体内无法改变循环变量n的值，则该循环是死循环。
2、while同一行后面不要加上“；”，否则后面的循环体就不属于循环了，加上“；”表示循环结束了。
3.2 for循环
语法规则：
for (表达式1; 布尔表达式2; 表达式3) {
// 循环体
}
- 表达式1：用于初始化循环遍历初始值，在循环最开始的时候执行，并且只执行一次。
- 表达式2：循环条件，满足则进行运行循环，不满足则退出循环
- 表达式3：更新循环变量的值，防止出现死循环。
注意事项：
- for下面的语句可以不写{}，但是不写的话只能支持一条语句，建议还是加上{}
- for同一行后面不要加上“；”，否则后面的循环体就不属于循环了，加上“；”表示循环结束了。
- 在Java里面，因为Java是经过高度包装的计算机编程语言，提高了程序员编写程序的效率，在Java中，你只需要输入fori，再按回车键，for循环的整体结构就出来了，我们只需要在稍微修改即可使用。
3.3 do-while循环
语法规则：
do {
// 循环体
}while(循环变量);
do-while循环和其他的循环不太一样，while和for循环都是需要经过条件判断才可以执行循环体，但是do-while循环是不经过条件判断就可以执行一次循环体，也就是说无论条件是否有效，循环体都至少会执行一次。
do-while是先执行循环语句，再进行判断循环条件，循环条件成立则进行执行循环体，否则退出循环。
do-while循环最后的分号不要忘记，否则系统报错。
3.4 break和continue
break语句的作用是提前结束循环。
for (int n = 10; 1 < n; n--) {
System.out.println(n);
if(n == 3) {
break;
}
}通常使用在循环里面，当有特殊需求时使用break提前结束循环。
continue的作用是跳过continue后面的语句，直接跳到判断循环条件的步骤。简单来说就是：跳出本次循环，进入下一次循环。
for (int n = 10; 1 < n; n--) {
if(n == 5) {
continue;
}
System.out.println(n);
}
当循环执行到continue的时候，直接跳出本次循环，后面的打印不执行，直接进入下一次循环的循环条件判断。
4. Java的输入输出
4.1 输出到控制台
System.out.println("哈哈"); // 输出哈哈，自动换行
System.out.print("哈哈"); // 输出哈哈，不换行
System.out.printf(format,msg); // 格式化输入
- println输出的内容自带\n，print不带有\n
- printf的格式化输出方式和C语言的输出方式基本一样。都是使用“%”＋转换符。
- 只需要输入sout，系统就会自动生成输出代码了。
格式化字符串：
| 转换符 | 类型 | 示例 |
|---|---|---|
| %d | 十进制整数 | (%d, 100) -> 100 |
| %x | 十六进制整数 | (%x, 100) -> 64 |
| %o | 八进制整数 | (%o, 100) -> 144 |
| %f | 定点浮点数 | (%f, 100f) -> 100.000000 |
| %e | 指数浮点数 | (%e, 100f) -> 1.000000e+02 |
| %g | 通用浮点数 | (%g, 100f) -> 100.000 |
| %a | 十六进制浮点数 | (%a, 100) -> 0x1.9p6 |
| %s | 字符串 | (%s, "hello") -> hello |
| %c | 字符 | (%c, 'A') -> A |
| %b | 布尔值 | (%b, 100) -> true |
| %% | 百分号 | (%.2f%%, 2/7f) -> 0.29% |
格式化输出示例：
4.2 从键盘输入
- 需要使用到其他包的类。但系统会帮你导包。
- 需要使用Scanner类读取字符串/整数/浮点数
语法规则：
Scanner 类名 = new Scanner(System.in);
int 变量名 = 类名.nextInt();
但是需要注意的是使用“new 类名.nextString”输入字符串的时候，该输入必须要是第一个输入，否则会将上一次输入后按的回车给读走，从而导致无法正常读取字符串。
第三次输入字符时报错了。
有2种解决方式：
- 字符串输入放第一行，避免读取回车
- 多加一次字符串输入，把上一次输入的回车读取
字符串输入放第一行：
多加一次字符串输入，把上一次输入的回车读取：
本篇完。
下一篇学习Java方法函数的内容。
原文地址：https://blog.csdn.net/GRrtx/article/details/143642374
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