• Java【第二篇】基本语法之--进制、运算符


    进制

    生活中的进制:七进制(一周)、十二进制(12小时制)、二十四进制(24小时制)、六十进制(分钟)

    对于整数,有四种表示方式:
      二进制(binary):0,1 ,满 2 进 1.以 0b 或 0B 开头。
      十进制(decimal):0-9 ,满 10 进 1.
      八进制(octonary):0-7 ,满 8 进1. 以数字 0 开头表示。
      十六进制(hex):0-9 及 A-F,满 16 进1. 以 0x 或 0X开头表示。此处的A-F不区分大小写。 

            int a = 10;
            int b = 0b10; // 二进制以0b开头
            int c = 010; // 八进制以0开头
            int d = 0X10; // 十六进制以0x开头
    
            System.out.println(a);  // 10
            System.out.println(b);  // 2
            System.out.println(c);  // 8
            System.out.println(d);  // 16
    

    所有数字在计算机底层都以二进制形式存在。

    二进制数分为两种:
      无符号二进制,只能存储正整数
      有符号二进制,可以存储正数和负数,最高位为符号位,0表示正数,1表示负数

    计算机以补码的形式保存所有的整数,验证:

    // 计算机内部是使用补码来存储和表示值
    System.out.println(0b00000000000000000000000000000101);  // 5
    System.out.println(0b11111111111111111111111111111011);  // -5

    正数的补码与其原码相同;负数的补码是在其反码的末位加1。

    原码:直接将一个数值换成二进制数。

    反码:是对原码按位取反,只是最高位(符号位)保持不变。

    原码 
      原始二进制值 
    反码 
      正数:反码和原码相同,如5的反码 00000000 00000000 00000000 00000101 
      负数:符号位不变,其余各位取反,如­5的反码 11111111 11111111 11111111 11111010 
    补码 
      正数:补码和原码相同,如5的补码 00000000 00000000 00000000 00000101 
      负数:反码+1,如­5的补码 11111111 11111111 11111111 11111011 
    

      

    Java整数常量默认是int类型,当用二进制定义整数时,其第32位是符号位;当是long类型时,二进制默认占64位,第64位是符号位

    byte 的范围:-128 ~ 127

    byte范围:-128 - 127
    1的原码(补码):
    0000 0001
    
    
    -1的原码:
    1000 0001
    反码:
    1111 1110
    补码:
    1111 1111
    
    
    127的原码(补码):
    0111 1111
    
    
    -127的原码:
    1111 1111
    反码:
    1000 0000
    补码:
    1000 0001
    
    最小负数-128补码:1000 0000

    进制的基本转换

    十进制 二进制互转
      十进制转成二进制 除以2取余数
      二进制转成十进制 乘以2的幂数

    15 = 1 * 2^0 + 1 * 2^1 + 1 * 2^2 + 1 * 2^3

    14:0b1110

      

    类似的方法,可以进行下面的互转
    二进制 八进制互转
    二进制 十六进制互转
    十进制 八进制互转
    十进制 十六进制互转

    算术运算符

    前缀自增自减和后缀自增自减的区别:
      前缀自增自减
        先进行自增或自减,然后再执行表达式
      后缀自增自减
        先执行表达式,然后再进行自增或自减

            int x = 1;
            System.out.println(++x);  // 2,先加1,再输出
            int y = 1;
            System.out.println(y++); // 1,先输出,再加1

    注意:

      如果对负数取模,可以把模数负号忽略不记,如:5%-2=1。 但被模数是负数就另当别论。
      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=3510;x=x/1000*1000; x的结果是?
      “+”除字符串相加功能外,还能把非字符串转换成 字符串.例如(将字符串与数值相加时会进行拼接):

    System.out.println("5+5="+5+5);  // 打印结果是:5+5=55
    System.out.println("" + d + e); // 借助空字符串,实现将数字拼接

    赋值运算符

    符号:=
    扩展赋值运算符: +=, -=, *=, /=, %=

    不支持如下写法:

    int a=b=c=1;
    

    比较运算符(关系运算符)

    注1:比较运算符的结果都是boolean型,也就是要么是true,要么是false。
    注2:比较运算符“==”不能误写成“=” 。

    System.out.println(1<2<3);  // 不支持此写法
    System.out.println('a'<'b');  // 可以用于字符的比较,比较的是ascii码
    

      

    逻辑运算符

    逻辑运算符用于连接布尔型表达式,在Java中不可以写成3<x<6,应该写成x>3 && x<6 。
    “&”和“&&”的区别:
      单&时,左边无论真假,右边都进行运算;
      双&时,如果左边为真,右边参与运算,如果左边为假,那么右边不参与运算,System.out.println(false && 1/0>1); // 除数为0,执行不会报错,说明右侧未执行

    和“||”的区别同理,双或时,左边为真,右边不参与运算。
    异或( ^ )与或( | )的不同之处是:对于 ^ 而言,当左右都为true时,结果为false。【两边不同为true,相同为false】

    位运算符

    针对二进制的位进行运算,需要将值转换为二进制后进行按位运算

    位运算符和逻辑运算符的区别:
      逻辑运算符是针对布尔值进行运算
      位运算符是针对二进制数的位进行运算

    与:两位都为1,则为1,否则为0
    或:只要有一个1,则为1,否则为0
    非:如果为1,则为0,如果为0,则为1
    异或:如果两位相同,则为0,否则为1
    左移:将二进制的所有位都向左移指定的位数,末尾补0
    右移:将二进制的所有位都向右移指定的位数,高位补符号位
    无符号右移:将二进制的所有位都向右移指定的位数,高位补0

    三元运算符(也称为三目运算符、条件运算符)

    一目运算符 i++

    二目运算符 a+b

    格式:(条件表达式)?表达式1:表达式2;
      如果条件为true,运算后的结果是表达式1执行结果;
      如果条件为false,运算后的结果是表达式2执行结果; 

    类型兼容,意思是冒号两边的类型是此处定义的String
    String res = a > 3? "1>3":true;

    package com.uncleyong;
    
    public class TestOperator {
        public static void main(String[] args) {
            //取模
            int r = 10 % 3;
            System.out.println(r);  // 1
    
            //自增
            int i = 10;
    
            //i++: 先取 i 值, 在运算(i = i + 1)
            int j = i++;
            System.out.println(j);
            System.out.println(i);
    
            int m = 100;
            //++m: 先运算(m = m + 1), 后取值
            int n = ++m;
            System.out.println(n);
            System.out.println(m);
    
            //+: 字符串相加
            String str = "abc";
            String str2 = "def";
    
            String str3 = str + str2; //abcdef
            System.out.println(str3);
    
            //如果对负数取模,可以把模数负号忽略不记
            System.out.println(10 % -3);  // 1
            //如果被模的数是负数, 则先对其绝对值进行取模运算, 结果在加上一个负号
            System.out.println(-10 % 3);  // -1
    
            System.out.println(-10 % -3);  // -1
    
            //整数之间做除法时,只保留整数部分而舍弃小数部分
            int x=3510;
            x= x / 1000 * 1000;
            System.out.println(x);  // 3000
    
            //+ 除字符串相加功能外,还能把非字符串转换成字符串
            String str4 = "1";
            System.out.println(str4 + 100);  // 1100
    
            //逻辑运算符
            int a = 10;
            int b = 20;
    
            // &: 与 运算符, 当且仅当两边都为真时, 表达式的结果为 true
            System.out.println(a > 5 & b < 30);  // true
            System.out.println(a > 15 & b < 30);  // false
            System.out.println(a > 5 & b < 20);  // false
    
            // |: 或 运算符, 当且仅当两边都为假时, 表达式结果为 false
            System.out.println(a > 5 | b < 30);  // true
            System.out.println(a > 15 | b < 3);  // false
            System.out.println(a > 5 | b < 20);  // true
    
            // ^: 异或 运算符, 当且仅当两边的表达式的结果不同时为 true, 否则为 false
            System.out.println(a > 5 ^ b < 30); //false
            System.out.println(a > 15 ^ b < 3); //false
            System.out.println(a > 5 ^ b < 20); //true
    
            // !: 取反 运算符.
            System.out.println(!(a > 5)); //false
    
            //短路逻辑运算符: &&, ||. 若 短路逻辑运算符前的表达式已经可以确定整个表达式的值,
            //则不再判断 短路运算符后边的表达式的值
            System.out.println(a > 15 && (10 / 0 == 1)); //false
    
            //位运算符
            int c = 3; //0000 0011
    
            //左移运算符
            System.out.println(c << 2); //0000 1100 -> 12  3 * (2*2) = 12
    
            //右移运算符
            System.out.println(c >> 2); //0000 0000 -> 0   3 / (2 * 2) = 0;
    
            //无符号右移运算符
            int d = -1;
            System.out.println(d >> 1); //-1
            System.out.println(d >>> 1); //2147483647
    
            //& 位运算符
            /*
             *   0000 0010
             * & 0000 0011
             * ___________
             *   0000 0010
             */
            System.out.println(2 & 3); //2
    
            //三元运算符
            String e = d > 3 ? "d > 3" : "d <= 3";
            System.out.println(e); // d <= 3
    
            //编译不能通过, 因为 : 的两边必须是表达式, 且必须是类型兼容的表达式
            //d > 3 ? System.out.println("a") : System.out.println("b");
    
            String res = d > 3 ? ">3" : "<=3";
        }
    }
    

    运算符优先级

    从高到低的顺序:
    1. 小括号( )
    2. 一元运算:自增++、自减­­、非!
    3. 乘*、除/、取余%
    4. 加+、减­
    5. 关系运算:> < >= <=
    6. 相等运算:==、!=
    7. 逻辑与 &&
    8. 逻辑或 ||
    9. 赋值运算:=、+=等
    注:当运算符较多时,建议使用小括号控制运算的顺序

    练习题(参考答案已放在Q群文件中)

    1、结果是?

            int m = 3;
            int n = m++ + ++m;
            System.out.println("m:"+m+", n:"+n);
    

    2、将数字反转后输出,如将166889反转,输出988661

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