1資料型別與運算子

1.1變數

變數型別總覽

1.1.1整數型變數

整數型別： byte、 short、 int、 long

基本語法格式：
資料型別 變數名 = 初始值;
代碼示例：

int  num1 = 10;//定義一個整型變數
System.out.println(num1);
long  num2  = 10L;//定義一個長整型變數,初始值可以為大寫的字母L
System.out.println(num2);//也可寫為小寫的l(不是數字1)

如果運算的結果超出了 int 的最大范圍，就會出現溢位的情況

int maxValue = Integer.MAX_VALUE;//int的最大值
System.out.println(maxValue+1);//輸出結果為：int 的最小值
int mINValue = Integer.MIN_VALUE;//int的最小值
System.out.println(minValue-1);//輸出結果為：int的最大值

注意：

1. java的整型常量默認為 int 型，宣告long型常量須后加小寫字母‘l’或大寫‘L’
2. java程式中變數通常宣告為int型，除非不足以表示較大的數，才使用long

1.1.2浮點型變數

float:單精度，尾數可以精確到7位有效數字，很多情況下，精度很難滿足需求，
double:雙精度，精度是float的兩倍，通常采用此型別，

基本語法格式：
變數型別 變數名 = 初始值;
代碼示例：

double num3 = 1.0;//定義一個雙精度變數
System.out.println(num3);
float  num4 = 1.0f;//定義一個單精度變數
System.out.println(num4);

注意：

1.Java 的浮點型常量默認為double型， 宣告float型常量，須后加‘f’或‘F’，
2.小數本身是沒有一個精確的數字的，只能精確到幾位

1.1.3字符型與布爾型別變數

字符型
char 型資料用來表示通常意義上“字符”(2位元組)

Java中的所有字符都使用Unicode編碼，故一個字符可以存盤一個字
母，一個漢字，或其他書面語的一個字符，

字符型變數的三種表現形式：
字符常量是用單引號(‘ ’)括起來的單個字符，
例如：

  char c1 = 'a';
   char c2= '中'; 
   char c3 = '9';

Java中還允許使用轉義字符‘\’來將其后的字符轉變為特殊字符型常量，
例如：

 char c3 = ‘\n’; // '\n'表示換行符

直接使用 Unicode 值來表示字符型常量：
‘\uXXXX’，其中， XXXX代表一個十六進制整數，如： \u000a 表示 \n，

char型別是可以進行運算的，因為它都對應有Unicode碼，

布爾型
boolean 型別用來判斷邏輯條件，一般用于程式流程控制：

if條件控制陳述句；

while回圈控制陳述句；

do-while回圈控制陳述句；

for回圈控制陳述句；

注意事項：

1.boolean型別資料只允許取值true和false，無null，

2.Java中的boolean型別和int不能相互轉換，不可以使用0或非 0 的整數替代false和true，這點和C語言不同，

3.boolean型別資料有些 JVM 的實作是只占一個位元組，有些是占一個位元位，這個沒有明確規定，

Java虛擬機中沒有任何供boolean值專用的位元組碼指令， Java語言表達所操作的boolean值，在編譯之后都使用java虛擬機中的int資料型別來代替： true用1表示， false用0表示 ———《java虛擬機規范 8版》

1.1.4字串型別變數

String不是基本資料型別，屬于參考資料型別

基本語法格式：
String 變數名 = “初始值”

字串中一些特定的不太方便直接表示的字符需要進行轉義，
轉義字符示例：

//創建一個字串 My name is "超人"
String name = "My name is \"超人\"";

//使用方式與基本資料型別一致，
//例如：
 String str = “abcd”;
 //一個字串可以串接另一個字串，也可以直接串接其他型別的資料，
// 例如：
str = str + “xyz” ;//字串與字串
int n = 100;//字串與整數

以上代碼說明，當一個 + 運算式中存在字串的時候，都是執行字串的拼接行為，

同時列印多個字串或數字

int a = 10;
int b = 20;
System.out.println("a = "+a+"b = "+b);

1.1.5變數的作用域

也就是該變數生效的范圍，一般是變數定義所在的代碼塊（大括號）
代碼示例：

class Test{
    public static void main(String[] args){
    {
        int x = 10;
        System.out.println(x);//編譯通過
    }
    System.out.println(x);//編譯失敗，找不到變數x 
    }
}

1.1.6變數的命名規范

硬性指標：

1.一個變數名只能包含數字，字母，下劃線（$可以，不推薦使用）
2.數字不能開頭
3.變數名是大小寫敏感的，num 和 Num 是兩個不同的變數

軟性指標：

1.具有描述性，見名知意
2.不宜使用拼音（不絕對）
3.詞性推薦使用名詞
4.推薦小駝峰命名法，當一個變數有多個單詞構成時，除了第一個單詞之外，其他單詞首字母都大寫

小駝峰命名示例：

int maxValue = 100;
String studentName = "超人";

1.2基本資料型別間的轉換

1.2.1常量

常量是指在運行時型別不能發生改變，并且常量在編譯時就已經確定

1.字面值常量

10 // int 字面值常量(十進制) 
010 // int 字面值常量(八進制) 由數字 0 開頭. 010 也就是十進制的 8 
0x10 // int 字面值常量(十六進制) 由數字 0x 開頭. 0x10 也就是十進制的 16 
10L // long 字面值常量. 也可以寫作 10l (小寫的L) 
1.0 // double 字面值常量. 也可以寫作 1.0d 或者 1.0D 
1.5e2 // double 字面值常量. 科學計數法表示. 相當于 1.5 * 10^2 
1.0f // float 字面值常量, 也可以寫作 1.0F 
true // boolen 字面值常量, 同樣的還有 false 
'a' // char 字面值常量, 單引號中只能有一個字符
"abc" // String 字面值常量, 雙引號中可以有多個字符.

2.final 關鍵字修飾的常量

final int a = 10;
a = 20;//編譯出錯，提示無法為最終變數a 分配值

1.2.2理解型別轉換

Java作為一個強型別的編程語言，當不同型別的變數相互賦值時會有嚴格的校驗
int 和 long / double 相互賦值

int a = 10; 
long b = 20; 
a = b; // 編譯出錯, 提示可能會損失精度. 
b = a; // 編譯通過. 
//long 表示的范圍更大, 可以將 int 賦值給 long, 但是不能將 long 賦值給 int.
int a = 10; 
double b = 1.0; 
a = b; // 編譯出錯, 提示可能會損失精度. 
b = a;
//double 表示的范圍更大, 可以將 int 賦值給 double, 但是不能將 double 賦值給 int

結論: 不同數字型別的變數之間賦值, 表示范圍更小的型別能隱式轉換成范圍較大的型別, 反之則不行.

int 和 boolean 相互賦值

int a = 10; 
boolean b = true; 
b = a; // 編譯出錯, 提示不兼容的型別
a = b; // 編譯出錯, 提示不兼容的型別

結論: int 和 boolean 是毫不相干的兩種型別, 不能相互賦值

int 字面值常量給byte

byte a = 100; // 編譯通過
byte b = 256; // 編譯報錯, 提示 從int轉換到byte可能會有損失
//注意: byte 表示的資料范圍是 -128 -> +127, 256已經超過范圍，而100還在范圍之內

結論: 使用字面值常量賦值的時候, Java 會自動進行一些校驗，判定賦值是否合理
小結：
1. 不同數字型別的變數之間賦值, 表示范圍更小的型別能隱式轉換成范圍較大的型別.
2. 如果需要把范圍大的型別賦值給范圍小的, 需要強制型別轉換, 但是可能精度丟失.
3. 將一個字面值常量進行賦值的時候, Java 會自動針對數字范圍進行檢查.

1.2.3理解數值提升

int 和 long 混合運算

int a = 10; 
long b = 20; 
int c = a + b; // 編譯出錯, 提示將 long 轉成 int 會丟失精度
long d = a + b; // 編譯通過.

結論: 當 int 和 long 混合運算的時候, int 會提升成 long, 得到的結果仍然是 long 型別, 需要使用 long 型別的變數來接收結果. 如果非要用 int 來接收結果, 就需要使用強制型別轉換.

byte 與 byte 的運算

byte a = 10; 
byte b = 20; 
byte c = a + b; 
System.out.println(c); 
// 編譯報錯
//Test.java:5: 錯誤: 不兼容的型別: 從int轉換到byte可能會有損失
// byte c = a + b; 

結論: byte 和 byte 都是相同型別, 但是出現編譯報錯. 原因是, 雖然 a 和 b 都是 byte, 但是計算 a + b 會先將 a 和 b 都提升成 int, 再進行計算, 得到的結果也是 int, 這是賦給 c, 就會出現上述錯誤.
由于計算機的 CPU 通常是按照 4 個位元組為單位從記憶體中讀寫資料. 為了硬體上實作方便, 諸如 byte 和 short 這種低于4 個位元組的型別, 會先提升成 int, 再參與計算.

正確的寫法：

byte a = 10; 
byte b = 20; 
byte c = (byte)(a + b); 
System.out.println(c)；

型別提升小結：
1. 不同型別的資料混合運算, 范圍小的會提升成范圍大的.

2. 對于 short, byte 這種比 4 個位元組小的型別, 會先提升成 4 個位元組的 int , 再運算

1.2.4 String 和 int 之間的相互轉換

int 轉成 String

int num = 10; 
// 方法1 
String str1 = num + ""; 
// 方法2 
String str2 = String.valueOf(num); 

String 轉成 int

String str = "100"; 
int num = Integer.parseInt(str);

1.2.5基本資料型別的轉換（重點）

自動型別轉換：
容量小的型別自動轉換為容量大的資料型別，
資料型別按容量大小排序為：

總結：
1.有多種型別的資料混合運算時，系統首先自動將所有資料轉換成容量最大的那種資料型別，然后再進行計算，
2.byte,short,char之間不會相互轉換，他們三者在計算時首先轉換為int型別，
3.boolean型別不能與其它資料型別運算，
4.當把任何基本資料型別的值和字串(String)進行連接運算時(+)， 基本資料型別的值將自動轉化為字串(String)型別，

1.3運算子

1.3.1算術運算子

算術運算子總覽：

除法中需要注意的幾點：
1.int / int 結果還是 int,需要用double來計算

int a = 1;
int b = 2;
System.out.println(a / b);
//結果為0

2. 0不能作為除數

3. %表示取余，不僅可以對 int 求模，也能對double求模

System.out.println(11.5%2.0);
//運行結果
1.5

1.3.2關系運算子

關系運算子總覽：

注意：
1.關系運算子的結果都是boolean型，也就是要么是true，要么是false，
2.關系運算子“==”不能誤寫成“=” ，

1.3.3邏輯運算子

邏輯運算子主要有3個：

&&  //兩個運算元都為ture,結果為ture，否則為false
||  //都為false結果為false,否則為true
！  //邏輯反操作

注意：
邏輯運算子的運算結果和回傳值都是 boolean.

短路求值

&& 和 || 遵循短路求值規則，

System.out.println(10 > 20 && 10 / 0 == 0);//列印false
System.out.println(10 < 20 || 10 / 0 == 0);//列印ture
//計算 10 / 0 會導致程式拋出例外. 但是上面的代碼卻能正常運行,
// 說明 10 / 0 并沒有真正被求值.

結論：
1. 對于 && , 如果左側運算式值為 false, 則運算式的整體的值一定是 false, 無需計算右側運算式.
2. 對于 ||, 如果左側運算式值為 true, 則運算式的整體的值一定是 true, 無需計算右側運算式.
3. & 和 | 不建議使用，不支持短路求值

1.3.4位運算子

位運算子總覽：

位操作表示按二進制位計算

注意：

1. 0x 前綴的數字為16進制數字，16進制可以看成二進制的簡化形式，一個16進制對應4個二進制位，
2. 0xf表示16進制中的15，也就是二進制的1111
3. 左移 1 位, 相當于原數字 * 2. 左移 N 位, 相當于原數字 * 2 的N次方.
4. 右移 1 位, 相當于原數字 / 2. 右移 N 位, 相當于原數字 / 2 的N次方.
5. 由于計算機計算移位效率高于計算乘除, 當某個代碼正好乘除 2 的N次方的時候可以用移位運算代替.
6. 移動負數位或者移位位數過大都沒有意義

1.3.5條件運算子

條件運算子也叫三目運算子

語法格式：

運算式1？運算式2：運算式3

當運算式1的值為 ture 時，整個運算式的值為運算式2的值；若為 false ,整個運算式的值為運算式3的值，

//求兩個數的最大值
int a = 10;
int b = 20;
int max = a > b ? a : b;

2程式流程控制

1.順序結構

順序結構，即按照代碼書寫的順序一行一行執行

System.out.println("aaa");
System.out.println("bbb");
System.out.println("ccc");
//運行結果
aaa
bbb
ccc

2.分支結構

2.1.1 if 陳述句

基本語法形式1

if (布爾運算式){//只能是布爾運算式，不同于C語言
    //條件滿足時執行的代碼
}

基本語法形式2

if(布爾運算式){
    //條件滿足時執行的代碼
}else{
    //條件不滿足時執行的代碼
}

基本語法形式3

if(布爾運算式){
    //條件滿足時執行代碼
}else if(布爾運算式){
    //條件滿足時執行代碼
}else{
    //條件都不滿足時執行代碼
}

代碼示例：

//判定一個數字是奇數還是偶數
int num = 10;
if(num % 2 == 0){
    System.out.println("num 是偶數");
}else{
     System.out.println("num 是奇數");
}

注意：懸垂 else 問題

int x = 10;
int y = 10;
if (x == 10) 
     if (y == 10)
         System.out.println("aaa");
else
     System.out.println("bbb");

if / else 陳述句中可以不加 大括號 . 但是也可以寫陳述句(只能寫一條陳述句). 此時 else 是和最接近的 if 匹配.
但是實際開發中我們 不建議 這么寫，最好加上大括號，

2.1.2 switch 陳述句

基本語法：

switch(整數|列舉|字符|字串){
     case 內容1 : {
         內容滿足時執行陳述句;
         break;
         }
     case 內容2 : {
         內容滿足時執行陳述句;
         break;
         }
     ...
     default:{
         內容都不滿足時執行陳述句;
         break;
         } 
}

注意事項：

1. break 不要遺漏，否則會失去“多分支選擇”的效果
2. switch 中的值只能是 整數 | 列舉 | 字符 | 字串
3. 不能做 switch 的引數的資料型別有：long ,float, double, boolean

3.回圈結構

2.3.1 while 回圈

基本語法格式：

while(回圈條件){//回圈條件為布爾運算式，ture 執行陳述句，否則結束回圈，
    回圈陳述句；
}

示例代碼1：計算1-100的和

int n = 1; 
int result = 0; 
while (n <= 100) { 
    result += n; 
    n++; 
} 
System.out.println(num); 
// 執行結果
5050

注意：
while 下面的陳述句可以不寫{ }，但不寫時只能支持一條陳述句，

2.3.2 break 和 continue

break 的功能是讓回圈提前結束

代碼示例：找到100-200中第一個3的倍數

int num = 100; 
while (num <= 200) { 
    if (num % 3 == 0) { 
    System.out.println("找到了 3 的倍數, 為:" + num); 
    break; 
    } 
    num++; 
} 
// 執行結果
找到了3的倍數，為：102

continue 的功能是跳過本次回圈，其以下代碼不再運行

代碼示例：找到100-200中所有3的倍數

int num = 100; 
while (num <= 200) { 
    if (num % 3 != 0) { 
    num++; // 這里的 ++ 不要忘記! 否則會死回圈. 
    continue; 
    } 
    System.out.println("找到了 3 的倍數, 為:" + num); 
    num++; 
}

2.3.3 for 回圈

基本語法：

for(運算式1；運算式2；運算式3){
    回圈體；
}

運算式1：用于初始化回圈變數
運算式2：回圈條件
運算式3：更新回圈變數

示例代碼：計算1！+ 2！+3！+4！+5！

int sum = 0; 
for (int i = 1; i <= 5; i++) { 
    int tmp = 1; 
    for (int j = 1; j <= i; j++) { 
    tmp *= j; 
    }  
    sum += tmp; 
} 
System.out.println("sum = " + sum);

4.輸入輸出

2.4.1輸出到控制臺

基本書法：

System.out.println(msg); // 輸出一個字串, 帶換行
System.out.print(msg); // 輸出一個字串, 不帶換行
System.out.printf(format, msg); // 格式化輸出

println 輸出的內容自帶 \n, print 不帶 \n
printf 的格式化輸出方式和 C 語言的 printf 是基本一致的

2.4.2從鍵盤輸入

使用 Scanner 讀取字串/整數/浮點數

import java.util.Scanner; // 需要匯入 util 包
Scanner sc = new Scanner(System.in); 
System.out.println("請輸入你的姓名："); 
String name = sc.nextLine(); 
System.out.println("請輸入你的年齡："); 
int age = sc.nextInt(); 
System.out.println("請輸入你的月薪："); 
float salary = sc.nextFloat(); 
System.out.println("你的資訊如下："); 
System.out.println("姓名: "+name+"\n"+"年齡："+age+"\n"+"工資："+salary); 
sc.close(); // 注意, 要記得呼叫關閉方法
// 執行結果
請輸入你的姓名：
超人
請輸入你的年齡：
19
請輸入你的月薪：
25000 
你的資訊如下：
姓名: 超人
年齡：19
工資：25000

使用 Scanner 回圈讀取N 個數字

Scanner sc = new Scanner(System.in); 
double sum = 0.0; 
int num = 0; 
while (sc.hasNextDouble()) { 
    double tmp = sc.nextDouble(); 
    sum += tmp; 
    num++; 
} 
System.out.println("sum = " + sum); 
System.out.println("avg = " + sum / num); 
sc.close(); 
// 執行結果
10 
40.0 
50.5 
^Z 
sum = 150.5 
avg = 30.1

注意：當回圈輸入多個資料時，使用ctrl+z來結束輸入，IDEA上是ctrl+D

Java語法知識點補充

Java中的名稱命名規范

Java中的名稱命名規范：

包名：多單詞組成時所有字母都小寫： xxxyyyzzz

類名、介面名：多單詞組成時，所有單詞的首字母大寫： XxxYyyZzz

變數名、方法名：多單詞組成時，第一個單詞首字母小寫，第二個單詞開始每個
單詞首字母大寫： xxxYyyZzz

常量名：所有字母都大寫，多單詞時每個單詞用下劃線連接： XXX_YYY_ZZZ

Java中的關鍵字