【JAVA】基础学习03变量和关键字

文章目录

    • JAVA变量与运算符
      • 1.关键字(keyword)
      • 2.标识符( identifier)
        • 2.1命名规则
        • 2.2命名规范
        • 2.3变量作用和类型
          • 2.3.1整型变量
          • 2.3.2补充:计算机存储单位
          • 2.3.3浮点类型:float、double
          • 2.3.4 关于浮点型精度的说明
          • 2.3.5 字符类型:char
          • 2.3.6 布尔类型:boolean
        • 2.4基本数据类型运算规则
          • 2.4.1自动类型提升
          • 2.4.2强制类型转换
        • 2.5 String类
      • 3.运算符
        • 3.1 运算符的分类
        • 3.2 算数运算符使用
        • 3.3 赋值运算符的使用
        • 3.4 比较运算符
        • 3.4 逻辑运算符
        • 3.5 位运算符
        • 3.6 条件运算符
        • 3.7 运算符优先级
    • 进制的分类
        • 二进制的原码、补码、反码

注:本文参考尚硅谷最新java视频,图片均来源自尚硅谷的java讲解,以下为相关的笔记总结。

JAVA变量与运算符

1.关键字(keyword)

关键字:被java语言已经定义好作为专门用途的字符串,比如public、class、void、int、float等。

官方地址: https://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/nutsandbolts/_keywords.html

goto、const保留字(目前尚未定义但不可作为变量名)

true、false、null不是关键字,是字面量(定义变量时也不能使用)


2.标识符( identifier)

Java中变量、方法、类等要素命名时使用的字符序列,称为标识符。

(凡是自己可以起名字的地方都叫标识符)

2.1命名规则

由26个英文字母大小写,0-9 ,_或 $ 组成
不可以数字开头
不可以使用关键字和保留字,但能包含
Java中严格区分大小写,长度无限制
标识符不能包含空格

2.2命名规范

包名:多单词组成时所有字母都小写:xxxyyyzzz。
例如:java.lang、com.atguigu.bean

类名、接口名:多单词组成时,所有单词的首字母大写:XxxYyyZzz
例如:HelloWorld,String,System等

变量名、方法名:多单词组成时,第一个单词首字母小写,第二个单词开始每个单词首字母大写:xxxYyyZzz
例如:age,name,bookName,main,binarySearch,getName

常量名:所有字母都大写。多单词时每个单词用下划线连接:XXX_YYY_ZZZ
例如:MAX_VALUE,PI,DEFAULT_CAPACITY

2.3变量作用和类型
  • 变量的作用:用于在内存中保存数据。

  • 使用变量注意:

    • Java中每个变量必须先声明,后使用。
    • 使用变量名来访问这块区域的数据。
    • 变量的作用域:最近在的一对{ }内。
    • 变量只有在其作用域内才有效。出了作用域,变量不可以再被调用。
    • 同一个作用域内,不能定义重名的变量。

Java中变量的数据类型分为两大类:

  • 基本数据类型:包括 整数类型浮点数类型字符类型布尔类型

  • 引用数据类型:包括数组接口枚举注解记录

在这里插入图片描述

2.3.1整型变量

  • 定义long类型的变量,赋值时需要以"l"或"L"作为后缀。

  • Java程序中变量通常声明为int型,除非不足以表示较大的数,才使用long。

  • Java的整型常量默认为 int 型

2.3.2补充:计算机存储单位
  • 字节(Byte):是计算机用于计量存储容量基本单位,一个字节等于8 bit。

  • 位(bit):是数据存储的最小单位。二进制数系统中,每个0或1就是一个位,叫做bit(比特),其中8 bit 就称为一个字节(Byte)。

  • 转换关系:

    • 8 bit = 1 Byte
    • 1024 Byte = 1 KB
    • 1024 KB = 1 MB
    • 1024 MB = 1 GB
    • 1024 GB = 1 TB
2.3.3浮点类型:float、double

  • 浮点型常量有两种表示形式:
    • 十进制数形式。如:5.12 512.0f .512 (必须有小数点)
    • 科学计数法形式。如:5.12e2 512E2 100E-2
  • float:单精度,尾数可以精确到7位有效数字。很多情况下,精度很难满足需求。
  • double:双精度,精度是float的两倍,通常采用此类型。
  • 定义float类型的变量,赋值时需要以"f"或"F"作为后缀(如果没有f的话计算机默认存储的是double类型)
  • Java 的浮点型常量默认为double型
2.3.4 关于浮点型精度的说明
  • 并不是所有的小数都能可以精确的用二进制浮点数表示。二进制浮点数不能精确的表示0.1、0.01、0.001这样10的负次幂。

  • 浮点类型float、double的数据不适合在不容许舍入误差的金融计算领域。如果需要精确数字计算或保留指定位数的精度,需要使用BigDecimal类

  • 测试用例:

System.out.println(0.1 + 0.2);//0.30000000000000004
2.3.5 字符类型:char
  • char 型数据用来表示通常意义上“字符”(占2字节)

  • Java中的所有字符都使用Unicode编码,故一个字符可以存储一个字母,一个汉字,或其他书面语的一个字符。

  • 字符型变量的三种表现形式:

    • 形式1:使用单引号(’ ')括起来的单个字符

    例如:char c1 = ‘a’; char c2 = ‘中’; char c3 = ‘9’;

    • 形式2:直接使用 Unicode值来表示字符型常量:‘\uXXXX’。其中,XXXX代表一个十六进制整数。

      例如:\u0023 表示 ‘#’。

    • 形式3:Java中还允许使用转义字符‘\’来将其后的字符转变为特殊字符型常量。

      例如:char c3 = ‘\n’; // '\n’表示换行符

    转义字符说明Unicode表示方式
    \n换行符\u000a
    \t制表符\u0009
    \"双引号\u0022
    \'单引号\u0027
    \\反斜线\u005c
    \b退格符\u0008
    \r回车符\u000d
    • 形式4:Java中还允许使用ASCII码表示字符。

      例如:char c3 = 97; // ASCII码对应为a

  • char类型是可以进行运算的。因为它都对应有Unicode码,可以看做是一个数值。

2.3.6 布尔类型:boolean
  • boolean 类型用来判断逻辑条件,一般用于流程控制语句中:
    • if条件控制语句;
    • while循环控制语句;
    • for循环控制语句;
    • do-while循环控制语句;
  • boolean类型数据只有两个值:true、false,无其它。(一般不谈boolean类型占用的字节大小,但实际分配中,boolean类型被当作int对待,true用1,false用0,在内存中占4个字节,)
    • 不可以使用0或非 0 的整数替代false和true,这点和C语言不同。
    • 拓展:Java虚拟机中没有任何供boolean值专用的字节码指令,Java语言表达所操作的boolean值,在编译之后都使用java虚拟机中的int数据类型来代替:true用1表示,false用0表示。
2.4基本数据类型运算规则
2.4.1自动类型提升

当容量小的变量与容量大的做运算时,结果自动转换为容量大的数据类型(容量大小指表示数据范围的大小)

byte、char、short—>int—>long—>float—>double

基本数据类型的转换规则如图所示:
在这里插入图片描述

long l1=123L;
long l2=123;//理解为:自动类型提升 int自动提升为long
long l3=123123123123L;//long类型
long l4=123123123123;//123123123123理解为int范围,超出int范围,所以会报错
float f1=12.3F;//float类型
float f2=12.3;//报错,默认类型为double,double无法转换为float,所以报错

整型变量,规定为int类型;浮点型常量规定为double类型

2.4.2强制类型转换

如果需要将容量大类型转换为容量小的类型,需要使用强制类型转换。在小括号内指明要转换的类型。

long l = 10;
int s = (int)l;

强制类型转换,可能导致精度损失:

double d=15.6;
int i=(int)d;//i=15

int i=128;
byte b=(byte)i;//b=-128
//128超出byte类型范围
2.5 String类

String(字符串)属于引用数据类型,String类型可以用’""方式赋值。String声明的字符串内部可以包含0至多个字符。

class StringTest{
    public static void mian(String[] args){
        String str1="hello world";
        System.out.println(str1);
    }
}

String与基本数据类型之间只能做连接运算,符号"+"

class StringTest{
    public static void mian(String[] args){
        String str1="hello";
        boolean st2=true;
        System.out.println(str1+str2);//hellotrue,运算结果是String类型
        int i=4;
        String str3=i+str2+str1;//报错,i+str2是做加法,int和boolean不能做运算,如果将str1放在第一个位置则可以,string和其他基本数据类型可以做连接,连接后结果也是String类型
    }
}

String不能考虑转换为基本数据类型

int num=10;
String str1=num+' ';
//使用Integer类,可以实现string转换为int
int num2=Integer.parseInt(str);//num2=10

3.运算符

3.1 运算符的分类
  • 按照功能分为:算术运算符、赋值运算符、比较(或关系)运算符、逻辑运算符、位运算符、条件运算符、Lambda运算符
分类运算符
算术运算符(7个)+、-、*、/、%、++、–
赋值运算符(12个)=、+=、-=、*=、/=、%=、>>=、<<=、>>>=、&=、|=、^=等
比较(或关系)运算符(6个)>、>=、<、<=、==、!=
逻辑运算符(6个)&、|、^、!、&&、||
位运算符(7个)&、|、^、~、<<、>>、>>>
条件运算符(1个)(条件表达式)?结果1:结果2
Lambda运算符(1个)->
  • 按照操作数个数分为:一元运算符(单目运算符)、二元运算符(双目运算符)、三元运算符 (三目运算符)
分类运算符
一元运算符(单目运算符)正号(+)、负号(-)、++、–、!、~
二元运算符(双目运算符)除了一元和三元运算符剩下的都是二元运算符
三元运算符 (三目运算符)(条件表达式)?结果1:结果2
3.2 算数运算符使用

取模后,结果的符号与被模数符号相同:

int j1=12;
int j2=-5;
System.out.println(j1%j2);//2

int j3=-12;
int j4=5;
System.out.println(j3%j4);//-2

自增和+1的区别:

++、–运算不会改变变量的数据类型

short i=10;
i++;//自增1
i=i+1;//报错,‘1’默认为int类型,i+1相当于short+int类型,i+1的结果是int类型
i=(short)(i+1);//强制类型转换
int m = 2;
m = m++;
System.out.println(m);//2
3.3 赋值运算符的使用

当’=‘两侧数据类型不一致,可以使用自动类型转换或者强制类型转换原则处理。

int a1;
int a2;
int b1,b2;// 连续赋值
a1 = a2 = 10; // 连续赋值
int a3=10,a4=20;

+=不会改变变量原本的类型,-=、/=、*=、%=同理

int m1=5;
m1+=5;//类似于m1=m1+5;  但实际上为 m1=int(m1+2);

byte by=10;
by+=2;//by=(byte)(by+2);

int m2=1;
m2*=0.1;//m2=(int)(m2*0.1);  结果为0
3.4 比较运算符

在这里插入图片描述

  • 比较运算符的结果都是boolean型,也就是要么是true,要么是false。

  • > < >= <= :只适用于基本数据类型(除boolean类型之外)

    == != :适用于基本数据类型和引用数据类型

3.4 逻辑运算符

  • 逻辑运算符,操作的都是boolean类型的变量或常量,而且运算得结果也是boolean类型的值。

  • 运算符说明:

    • & (逻辑与)和 &&(短路与):表示"且"关系,当符号左右两边布尔值都是true时,结果才能为true。否则,为false。
    • | 和 || :表示"或"关系,当符号两边布尔值有一边为true时,结果为true。当两边都为false时,结果为false
    • ! :表示"非"关系,当变量布尔值为true时,结果为false。当变量布尔值为false时,结果为true。
    • ^ :当符号左右两边布尔值不同时,结果为true。当两边布尔值相同时,结果为false。
      • 理解:异或,追求的是“异”!
  • 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 。

  • 区分“&”和“&&”:

    • 相同点:如果符号左边是true,则二者都执行符号右边的操作

    • 不同点:& : 如果符号左边是false,则继续执行符号右边的操作

    ​ && :如果符号左边是false,则不再继续执行符号右边的操作

    • 建议:开发中,推荐使用 &&
  • “|”和“||” 同 “&”和“&&”

3.5 位运算符


  • 位运算符的运算过程都是基于二进制的补码运算

(1)左移:<<

运算规则:在一定范围内,数据每向左移动一位,相当于原数据*2。(正数、负数都适用)

【注意】当左移的位数n超过该数据类型的总位数时,相当于左移(n-总位数)位

class bitTest{
    public static void main(String[] agrs){
        int num=7;
        System.out.println("num<<1:"+(num<<1));//num<<1:14
        System.out.println("num<<28:"+(num<<28));//num<<28:1879048192
        System.out.println("num<<29:"+(num<<29));//num<<29:-536870912
        //左移29位超过该数据类型总位数
    }
}

(2)右移:>>

运算规则:在一定范围内,数据每向右移动一位,相当于原数据/2。(正数、负数都适用)

正数高位补0,负数高位补1

【注意】如果不能整除,向下取整

  69>>4  //69/2的4次 = 69/16 =4
 -69>>4  //-69/2的4次 = -69/16 = -5

(3)无符号右移:>>>

运算规则:往右移动后,高位补0。(正数、负数都适用)

  69>>>4  //69/2的4次 = 69/16 =4
 -69>>>4   //结果:268435451

(4)按位与:&

运算规则:对应位都是1才为1,否则为0。

  • 1 & 1 结果为1、1 & 0 结果为0
  • 0 & 1 结果为0、0 & 0 结果为0
   9 & 7 = 1  // 1001  &  0111  =  0001
   -9 & 7 = 7 // 计算机运算的本质是用补码进行运算
              //      -9的补码:1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0111
              //7的补码=7的原码:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111

(5)按位或:|

运算规则:对应位只要有1即为1,否则为0。

  • 1 | 1 结果为1、1 | 0 结果为1
  • 0 | 1 结果为1、0 & 0 结果为0
   9 | 7 = 15   // 1001  |  0111  =  1111
   -9 | 7 = -9  //      -9的补码:1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0111
                //7的补码=7的原码:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111

(6)按位异或:^

运算规则:对应位一个为1一个为0,才为1,否则为0。

  • 1 ^ 1 结果为0、1 ^ 0 结果为1
  • 0 ^ 1 结果为1、0 ^ 0 结果为0
9 ^ 7 = 14   // 1001 ^ 0111 = 1110
-9 ^ 7 = -16 //      -9的补码:1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0111
             //7的补码=7的原码:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111

(7)按位取反:~

运算规则:包括符号位在内的0变1,1变0

  • ~0=1 、~1=0
~9 = -10
~-9 = 8
3.6 条件运算符

又称为三元运算符

(条件表达式)? 表达式1:表达式2
  • 说明:条件表达式是boolean类型的结果,根据boolean的值选择表达式1或表达式2

在这里插入图片描述

  • 如果运算后的结果赋给新的变量,要求表达式1和表达式2为同种或兼容的类型

  • 能写成条件运算符的都能写成if-else,但能写成if-else不一定可以改成条件运算符。如果二者都能使用,推荐使用条件运算符,执行效率更快

3.7 运算符优先级
优先级运算符说明Java运算符
1括号()[]{}
2正负号+-
3单元运算符++--~
4乘法、除法、求余*/%
5加法、减法+-
6移位运算符<<>>>>>
7关系运算符<<=>=>instanceof
8等价运算符==!=
9按位与&
10按位异或^
11按位或`
12条件与&&
13条件或`
14三元运算符? :
15赋值运算符=+=-=*=/=%=
16位赋值运算符&=、`

开发建议:

  1. 不要过多的依赖运算的优先级来控制表达式的执行顺序,这样可读性太差,尽量使用()来控制表达式的执行顺序。
  2. 不要把一个表达式写得过于复杂,如果一个表达式过于复杂,则把它分成几步来完成。

进制的分类

  • 十进制(decimal)

    • 数字组成:0-9
    • 进位规则:满十进一
  • 二进制(binary)

    • 数字组成:0-1
    • 进位规则:满二进一,以0b0B开头
  • 八进制(octal):很少使用

    • 数字组成:0-7
    • 进位规则:满八进一,以数字0开头表示
  • 十六进制

    • 数字组成:0-9,a-f
    • 进位规则:满十六进一,以0x0X开头表示。此处的 a-f 不区分大小写

代码演示:

class BinaryTest {
	public static void main(String[] args) {
		int num1 = 123;		//十进制
		int num2 = 0b101;	//二进制
		int num3 = 0127;	//八进制
		int num4 = 0x12aF;	//十六进制
        //以上数据输出在屏幕时都输出为十进制,计算机底层保存的是二进制
	}
}
二进制的原码、补码、反码
  • 计算机数据的存储使用二进制补码形式存储,并且最高位是符号位

    • 正数:最高位是0
    • 负数:最高位是1
  • 规 定

    • 正数的补码与反码、原码一样,称为三码合一
    • 负数的补码与反码、原码不一样:
      • 负数的原码:最高位设置为1
      • 负数的反码:在原码的基础上,最高位不变,其余位取反(0变1,1变0)
      • 负数的补码:反码+1

在这里插入图片描述

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import java.util.ArrayList;public class Main {public static void main(String args[]) {//常规思路/*long num 2021041820210418l;int count 0;for ( long i 1 ; i < num ; i ){for ( long j 1 ; j < num ; j ){for ( long k 1 ; k < num ; k ){if ( i * j *…

《C Prime Plus》02

1. UNIX 系统 C语言因UNIX系统而生&#xff0c;也因此而流行&#xff0c;所以我们从UNIX系统开始&#xff08;注意&#xff1a;我们提到的UNIX还包含其他系统&#xff0c;如FreeBSD&#xff0c;它是UNIX的一个分支&#xff0c;但是由于法律原因不使用该名称&#xff09;。 UN…

蓝桥杯练习——拼出一个未来

选中 index.html 右键启动 Web Server 服务&#xff08;Open with Live Server&#xff09;&#xff0c;让项目运行起来。接着&#xff0c;打开环境右侧的【Web 服务】&#xff0c;就可以在浏览器中看到如下效果&#xff1a; 目标 完善 js/index.js 的 TODO 部分&#xff0c;实…

概率、似然、极大似然估计

概率、似然、极大似然估计 概率&#xff1a;特定情况下某事件发生的可能性&#xff08;参数已知&#xff0c;事件发生的可能性&#xff09;似然&#xff1a;根据已经确定的结果推测产生这个结果的可能的环境&#xff08;事件发生的可能性已知&#xff0c;参数未知&#xff0c;推…