java入门（2）--数据类型

类型系统

高级语言都有自己的类型系统。

类型系统可以划分为：强类型，弱类型

或者：静态类型，动态类型。

通俗地说，强类型就是语言比较在意不同类型的区别，会对某个类型所能作的动作进行严格审查，

而弱类型就睁一眼闭一眼，想做什么就做什么，比如c是弱类型，你本来定义了一个int，待会儿可以拿它当double来用，虽然c语言也会抱怨一下，但绝不阻止你。

（她的意思是，你一定要玩火，那就好自为之吧，我管不了）

如果是在编译期间进行这样的检查，就是静态类型。运行时才检查就是动态类型。

java是强类型的，静态类型的。

也就是说，java中很受限制，你定义了某个类型，那就一定按该类型的约束来行事，不能开后门。

如果你想仿照c那样，来点小小的变换技巧什么的，都不用等到运行，java的编译器直接把你毙掉。因为她是静态类型的。

类型系统提供了安全保障，无视类型也能带来灵活性，这取决于你的需求。

比方说，洗衣机能放入什么？当然是衣服了！

被单行不行？ 可以。

袜子行不行？可以。

苹果行不行？不行！

如果是c语言，对话是这样的：

你：把苹果放入洗衣机！

c：恐怕不好吧。

你：少废话，让你放就放。

c：那就放了，出什么事你自己负责，别说我不提醒你。

如果是java，对话很简单：

你：把苹果放入洗衣机！

java：办不到！

但编译器必定是傻乎乎的，你可以哄骗它。

你：把苹果放入洗衣机！

java：办不到！

你：把苹果当“物品”看，记为x

java: 没问题

你：现在x是物品了，把它放入洗衣机。

java: 这不行啊，只有“被服”类型的才能放入。

你：那先把 x 转为需要的类型，再放入。

java: 这不好吧，你肯定x是"被服"吗?

你：我肯定，放吧

java: 好吧。

看到了？我们可以说服编译器做一些危险的事。但最好别这样。

编译器是来帮我们防止逻辑错误的，你这样狠心地骗它太残忍了。。。。

所以说，类型还是有用的。

java 的类型系统可以分为两个大类：基本类型和复合类型。

基本类型又叫：简单类型或原生类型。包含：整数，浮点数，字符，布尔型四大类。

而复合类型也叫复杂类型，涉及：类，接口，数组。

我们先从最简单的类型说起。

整型

为了适应不同的场合，java中的整型有4种： byte short int long

它们表示的数的大小范围不同。如果没有特殊的用途，用 int 就好了。这是 4 个字节的类型，可以表示大约20亿左右的有符号的整数。

我们可以在整型上进行 + - * / 和取模(%)运算

例一：

已知一个数字的百位，十位，个位，求这个数字。

public class A
{
    public static void main(String[] args){
        int a = 5;
        int b = 6;
        int c = 9;
        
        int n = a * 100 + b * 10 + c;
        System.out.println(n);
    }
}

这会输出： 569

例二：

已知一个整数，分别输出它的百位，十位，个位。

public class A1
{
    public static void main(String[] args){
        int n = 2736;
        int a = n % 1000 / 100;
        int b = n % 100 / 10;
        int c = n % 10;
        
        System.out.println(a);
        System.out.println(b);
        System.out.println(c);
    }
}

这会输出：7,3 和 6

println 输出一项后会回车换行。如果不想换行，可以用 print 代替。

也可以先把若干信息拼成一个大串，再输出这个串。

String s = a + "," + b + "," + c;

System.out.println(s);

通过这样的代码来取出各个位，并不会去影响 n 的数值。

如果用一下面的方法，会影响 n 的值。

public class A2
{
    public static void main(String[] args){
        int n = 2736;
        int c = n % 10; n = n / 10;
        int b = n % 10; n /= 10;
        int a = n % 10;
        System.out.println(a);
        System.out.println(b);
        System.out.println(c);
    }
}

一般情况下，我们都是每一行代码一个分号。然而也可以在一行放多条语句。

n % 10 会取出n的最末位来。

n / 10 会求出 n 除以 10 的商来，它的结果还是整数，不会得出类似273.6 的结果来。

n /= 10 与 n = n / 10 的含义是一样的，不过这样写更酷一些。

很多运算符都可以有对应的反身运算，表示对一个变量本身做的某个动作。

n = n 运算 a， 一般都能写成：

n 运算= a;

n *= 100;

就是把 n 乘以 100，再放回到 n 中。

注意，这里的 *= 是一个整体，是一个运算符，中间不能有空格。 

浮点数

浮点类型常用的是 double(8位64bit), 必要的时候当然也可以用float(4位32bit)

浮点数与其它类型的数字的运算结果还是浮点数。

所以可能自动把一个整数数转为浮点数。

double a = 10;  //正确

System.out.println(10/3);   //结果是整数

System.out.println(10/3.0);  //结果是浮点数

浮点数可以被强制转为整数，这样会丢失它的小数部分。

以下代码分别取得一个浮点数的整数部分和小数部分。

public class A3
{
    public static void main(String[] args){
        double x = 5.81236;
        int a = (int)x;
        double b = x - a;
        System.out.println(a);
        System.out.println(b);        
    }
}

浮点数因为是用有限的空间来存储的，所以存在一个表示精度的问题。

在任何时候都要避免对两个浮点数进行相等性比较。

不信的话，请执行如下代码：

System.out.println(0.1+0.2 == 0.3);

这会输出 false。

但可以这样表达：

System.out.println(Math.abs(0.1+0.2-0.3) < 1e-6);

这意思是说：01+0.2的值与0.3相差不足10的负6次方。就是几乎相等的意思。

这里的1e-6 是科学记数表示法。

java提供了许多数学函数，比如：sin， log 等方便我们运算，都在Math对象中，是静态方法。

System.out.println(Math.sin(30 * Math.PI/180));  //单位度需要转为弧度。

浮点数的输出一般要求保留到小数后的多少位。

有很多方法，比如，可以通过String 类的format方法，类似于c语言的 printf

 这里的需求其实是2种：

一是不希望改变那个浮点数的真实值，只是在显示的时候，不要显示那么啰嗦冗长的小数，希望简短点而已。

这代表了绝大多数的需求，正是用String.format的时机。

public class A4
{
    public static void main(String[] args){
        double a = Math.sin(0.2);
        System.out.println(a);
        System.out.println(String.format("%.3f",a));
    }
}

结果为：

二是需要真实地修改那个浮点数，丢弃多余的小数部分。比如，银行存折上的余额计入利息后，只能四合五入到分，不能有更多的小数。

这时，我们只需要一个小技巧，你自己研究一下吧。

double a = Math.sin(0.15);
System.out.println(a);
double b = (int)(a * 100 + 0.5)/100.0;
System.out.println(b);

字符类型

java中的字符类型存储的是它的unicode码。每个字符用了2个字节，这点与c语言是不同的。

既然是unicode码，那它与整数就有天然的关系。

字符类型可以直接赋值给整数，整数也可以赋值给字符类型（不过需要一个强制转换）

char x = 'A';
System.out.println(x);
int n = x;
System.out.println(n);
System.out.println((char)97);

字符如果是一个十进制的数码，可以把它转换为对应的真值，这个技巧十分常用。

char x = '5';
int k = x - '0';
System.out.println(k);

这是因为十进制的数码字符，它们的unicode码是连续的，并且是有规律的。

布尔型

布尔型表示是否的概念，只有两个值：true和false

布尔值一般作为循环和分支的判断条件。

有些运算会产生出布尔值。

boolean x = 5 >= 3;
boolean y = 1+2==3;
boolean z = "abcd".equals("ABCD");

布尔值本身也会通过逻辑运算符产生出新的布尔值。

&& 逻辑与

|| 逻辑或

! 逻辑非

逻辑运算符具有一个十分重要的特性---短路求值。

if(x>0 && f(x)==5) ....

这句话在 x<=0 的情况下， f(x) 是不会去执行的。

因为，x>0 是 false, 而 false && 任何东西都是false，那么表达式的值就一定是false，也就没有必要再计算下去了。

字符串

字符串并非是基本类型，它属于java的面向对象体系。

String 是类名，new String() 创建出字符串对象。

"abc" 是字符串常量。

String s = "abc";

这里的 s 并不是字符串本身，它是指向字符串的引用，相当于c语言中的指针。

所以，如果：

String s2 = s;

这时，并非有两个字符串，而是有两个引用指向了同一个字符串。

字符串是不可变的对象，也就是说，字符串一旦形成，它的内容不可更改！

但，我们可以生生成新的字符串，并把旧的字符串丢弃。

例如：

String s = "abc";
s = s + "de";
System.out.println(s);

这里，s开始的时候指向了字符串对象，内容是"abc"，后来，把 "abc" 与 "de"进行了拼接操作，生成了新的字符串对象 "abcde"。

然后，s 引用放弃了先前的对象，指向了新生成的对象，内容是："abcde"

字符串类型与字符类型的关系当然最为密切。

因为字符串正是由字符构成的。

字符串类中提供了丰富的方法，可以对串进行各种常见的操作。

String s = "123456";
int n = s.length();
char x = s.charAt(n-1);

如此操作，则 n 中存储了字符串的长度，

x 中存储了最后一个字符，即：'6'

String s1 = s.substring(0,3);
String s2 = s.substring(3);

s1 指向了新串，它是 s 的一个子串，内容: "123"

substring方法的两个参数是：开始位置的下标，结束位置的下标。

这里要注意，规则是：包含开始，不包含结束。

我们也可以判断一个串是否包含某个子串：

int k = s.indexOf("34");

这会返回子串 "34" 在母串中的第一次出现的位置。

如果找不到，就会返回-1。

字符串可能是我们最常用的复合类型了，它还有一个很有趣的特性：

任何类型都可以和一个串做加法，其动作就是和那个串拼接起来。

String s = "" + 1 + 2 + (5>3) + 'A';
System.out.println(s);