假设您遇到了以下撕碎的纸片,您觉得会是什么意思?
在不了解上下文的情况下,很难说出 MIX 的含义,它可能是罗马数字 1009 ,也可以是英语单词 mix 或者别的什么东西。
在不知道上下文的情况下,一串字母没有任何意义。
与一串字母一样,一串 01 的含义取决于如何使用。而决定这一串数据如何使用的方案被称为其 数据类型 (跟文件类型有些类似) 。
Java 是一种强类型语言。这意味着必须为每一条数据声明一种类型。在 Java 中共有 8 种基本类型 (primitive type) ,其中 4 种整型、 2 种浮点类型、 1 种字符类型、 1 种表示真值的 boolean (布尔) 类型。
整型被用来表示没有小数部分的数值,允许是负数。Java 提供了 4 种整型,具体内容如下:
| 类型 | 存储需求 | 取值范围 |
|---|---|---|
| int | 4 字节 | -2147483648 ~ 2147483647 (刚超过 20 亿,这个数值也就是 2 32 对半分成正负值, 32=4字节*每个字节8位 ) |
| short | 2 字节 | -32768 ~ 32767 |
| long | 8 字节 | -9223372036854775808 ~ 9223372036854775807 |
| byte | 1 字节 | -128 ~ 127 |
在通常情况下, int 类型最常用。但如果想要表示整个地球的居住人口,那么就需要使用 long 类型了。 byte 和 short 类型主要用于特定的应用场合,例如,底层的文件处理或者存储空间很宝贵时的大数组 (因为节约内存) 。
浮点类型用于表示有小数部分的数值。在 Java 中有两种浮点类型,具体内容如下:
| 类型 | 存储需求 | 取值范围 |
|---|---|---|
| float | 4 字节 | 大约 ±3.40282347E + 38F (大约有效数为 6 ~ 7) |
| double | 8 字节 | 大约 ±1.7976931486231580E + 308 (大约有效数为 15 位) |
double 表示这种类型的数值精度是 float 类型的两倍 (也有人称 double 为双精度数值) 。
问一个问题: 0.1 + 0.2 = ?
先别奇怪,在 IDEA 中尝试着输出一下这句话就知道了:
System.out.println(0.1 + 0.2); // 输出:0.30000000000000004
0.1 + 0.2 为什么会等于 0.30000000000000004 ?而不是我们想象中的 0.3 ?
首先我们要明确一点: 编程中的浮点数并不能和数学中的小数看做同一个东西 。
32 位表示,而双精度的浮点数使用 64 位表示; 请考虑使用 十进制 表示 1/3 :
0.3333333333333333....
如果想要完整地表达 1/3 的精度,那么小数点之后的 3 需要无限地写下去。如果需要让你在一张纸上表达清晰,显然由于纸张大小的限制你无法无限地写下去...
0.1 和 0.2 在 二进制 中同 1/3 在 十进制 中一样,不属于整数的范畴,所以只能用近似值来代替,由于精度的限制 0.1 和 0.2 使用单精度浮点数表示的实际值为: 0.100000001490116119384765625 和 0.20000000298023223876953125 ,把它们相加起来得到的结果与我们在一开始看到的非常相似:
在交易系统或者科学计算的场景中,如果需要更高的精度小数,可以使用具有 28 个有效位数的 decimal 或者直接使用分数,不过这些表示方法的开销也随着有效位数的增加而提高,我们应该按照需要选择最合适的方法。
重新回到最开始的问题 — 0.1 和 0.2 相加不等于 0.3 的原因包括以下两个:
7 位或者 15 位的有效小数位,存储需要无限位表示的小数时只能存储近似值; char 用来表示单个字符。在 Java 中 char 类型的数据使用 16 位来存储和表示,而许多编程语言则仅用 8 位。
char 类型的字面量值需要用 单引号 括起来。例如: 'A' 是编码值为 65 的 字符常量 ,它与 "A" 不同, "A" 是仅包含字符 A 的 字符串 (String 类型) 。
强烈建议:不要在程序中使用 char 类型,除非您确实需要处理 UTF-16 代码单元。
(更多相关资料放入了下面的自取资料,感兴趣可以去阅读一下更多 char 类型的东西,不感兴趣跳过即可...)
boolean (布尔) 类型有两个值: false 和 true (注意这两个是布尔类型的字面常量也是保留字) ,用来判断逻辑条件是否成立。
虽然只有八种基本数据类型,但 Java 有许多满足您需求的相关类型的对象供您使用,例如,表示字符串的 String 类型。
我们会在之后的内容中更多地讨论对象 (因为 Java 是一种面向对象的编程语言) ,现在,您需要了解以下信息:
8 种基本数据类型,您无法创建新的原始数据类型;
程序运行时,某些内存用于存储机器指令,而另外一些则用于存储数据。后来,当另一个程序运行时,以前保存的机器指令中的某些字节现在可以用来保存数据,而之前保存的数据中的某些字节现在可以保存机器指令。
计算机先驱 约翰·冯·诺依曼 (John von Neumann) 的想法是: 使用相同的存储器来存储指令和数据 。
回想一下, 数据类型是一种使用位模式来表示值的方案 。
可以把 变量 视为一个由一个或多个字节组成的小盒子,该盒子可以使用特定的数据类型保存值。
要将值存储在内存中,以后再取回它,则程序必须为每个变量指定一个名称,如 className / payAmount (变量名采用小驼峰命名法) 。
变量随运行程序的需要而变化。当正在运行的程序不再需要变量时,该内存部分可用于其他目的。
在 Java 中,每个变量都必须有一个类型 (type) 。在声明变量时,需要先指定变量的类型,然后是变量名:
double salary; int vacationDays; long earthPopluation; boolean finished;
可以看到,每个变量都以分号 ( ; ) 结束。由于声明是一条完整的 Java 语句,而所有的 Java 语句都以分号结束,所以这里的分号是必须的。
在 Java 中,变量命名需要遵循以下硬性规定和强烈建议遵守的非硬性规定:
$ 是合法的,但不要在你自己的代码中使用这个字符,它只用在 Java 编译器或其他工具生成的名字中) ; $name ) DaZhePromotion - 打折) condition 缩写成 condi ) int a; 的随意命名方式) 声明一个变量之后,必须用赋值语句对变量进行显式初始化,千万不要使用未初始化的变量的值。例如,Java 编译器认为下面的语句序列是错误的:
int amount; System.out.println(amount); // ERROR -- variable not initialized
要相对一个已经声明过的变量进行赋值,就需要将变量名放在等号 ( = ) 左侧,再把一个适当取值放在等号的右侧:
int amount; amount = 12;
也可以将变量的声明和初始化放在同一行中。例如:
int amount = 12;
最后,在 Java 中可以将声明放在代码中的任何地方。
但让变量尽可能地靠近变量第一次使用的地方,这是一种良好的程序编写风格。
我们来使用变量完成两个数的加减乘除:
int num1 = 2; int num2 = 3; System.out.println(num1 + num2); System.out.println(num1 - num2); System.out.println(num1 * num2); System.out.println(num1 / num2);
计算机的最基本用途之一就是执行数学运算,作为一门计算机语言,Java 也提供了一套丰富的运算符来操纵变量。我们可以把运算符分成以下几组:
算术运算符用在数学表达式中,它们的作用和在数学中的作用一样。下表列出了所有的算术运算符。
表格中的实例假设整数变量 A 的值为 10 ,变量 B 的值为 20 :
下面的简单示例程序演示了算术运算符。复制并粘贴下面的 Java 程序并保存为 Test.java 文件,然后编译并运行这个程序:
public class Test {
public static void main(String[] args) {
int a = 10;
int b = 20;
int c = 25;
int d = 25;
System.out.println("a + b = " + (a + b));
System.out.println("a - b = " + (a - b));
System.out.println("a * b = " + (a * b));
System.out.println("b / a = " + (b / a));
System.out.println("b % a = " + (b % a));
System.out.println("c % a = " + (c % a));
System.out.println("a++ = " + (a++));
System.out.println("a-- = " + (a--));
// 查看 d++ 与 ++d 的不同
System.out.println("d++ = " + (d++));
System.out.println("++d = " + (++d));
}
}
a + b = 30 a - b = -10 a * b = 200 b / a = 2 b % a = 0 c % a = 5 a++ = 10 a-- = 11 d++ = 25 ++d = 27
前置 ++ ,还是 后置 ++ ,都是先将变量的值加 1 ,然后才继续计算的。 二者之间真正的区别是: 前置 ++ 是将变量的值加 1 后,使用增值后的变量进行运算的,而 后置 ++ 是首先将变量赋值给一个临时变量,接下来对变量的值加 1 ,然后使用那个临时变量进行运算。
下表为Java支持的关系运算符。
表格中的实例整数变量 A 的值为 10 ,变量 B 的值为 20 :
下面的简单示例程序演示了关系运算符。复制并粘贴下面的 Java 程序并保存为 Test.java 文件,然后编译并运行这个程序:
public class Test {
public static void main(String[] args) {
int a = 10;
int b = 20;
System.out.println("a == b = " + (a == b));
System.out.println("a != b = " + (a != b));
System.out.println("a > b = " + (a > b));
System.out.println("a < b = " + (a < b));
System.out.println("b >= a = " + (b >= a));
System.out.println("b <= a = " + (b <= a));
}
}
a == b = false a != b = true a > b = false a < b = true b >= a = true b <= a = false
Java定义了位运算符,应用于整数类型 (int) ,长整型 (long) ,短整型 (short) ,字符型 (char) ,和字节型 (byte) 等类型。
位运算符作用在所有的位上,并且按位运算。假设 a = 60,b = 13; 它们的二进制格式表示将如下:
A = 0011 1100 B = 0000 1101 ----------------- A&B = 0000 1100 A | B = 0011 1101 A ^ B = 0011 0001 ~A = 1100 0011
下表列出了位运算符的基本运算,假设整数变量 A 的值为 60 和变量 B 的值为 13 :
下面的简单示例程序演示了关系运算符。复制并粘贴下面的 Java 程序并保存为 Test.java 文件,然后编译并运行这个程序:
public class Test {
public static void main(String[] args) {
int a = 60; /* 60 = 0011 1100 */
int b = 13; /* 13 = 0000 1101 */
int c = 0;
c = a & b; /* 12 = 0000 1100 */
System.out.println("a & b = " + c);
c = a | b; /* 61 = 0011 1101 */
System.out.println("a | b = " + c);
c = a ^ b; /* 49 = 0011 0001 */
System.out.println("a ^ b = " + c);
c = ~a; /*-61 = 1100 0011 */
System.out.println("~a = " + c);
c = a << 2; /* 240 = 1111 0000 */
System.out.println("a << 2 = " + c);
c = a >> 2; /* 15 = 1111 */
System.out.println("a >> 2 = " + c);
c = a >>> 2; /* 15 = 0000 1111 */
System.out.println("a >>> 2 = " + c);
}
}
a & b = 12 a | b = 61 a ^ b = 49 ~a = -61 a << 2 = 240 a >> 2 = 15 a >>> 2 = 15
下表列出了逻辑运算符的基本运算,假设布尔变量 A 为真,变量 B 为假:
下面的简单示例程序演示了关系运算符。复制并粘贴下面的 Java 程序并保存为 Test.java 文件,然后编译并运行这个程序:
public class Test {
public static void main(String[] args) {
boolean a = true;
boolean b = false;
System.out.println("a && b = " + (a && b));
System.out.println("a || b = " + (a || b));
System.out.println("!(a && b) = " + !(a && b));
}
}
a && b = false a || b = true !(a && b) = true
当使用与逻辑运算符时,在两个操作数都为 true 时,结果才为 true ,但是当得到第一个操作为 false 时,其结果就必定是 false ,这时候就不会再判断第二个操作了。
事实上,如果所有的逻辑表达式都有一部分不必计算,那将获得潜在的性能提升。
public class LuoJi {
public static void main(String[] args) {
int a = 5;//定义一个变量;
boolean b = (a < 4) && (a++ < 10);
System.out.println("使用短路逻辑运算符的结果为" + b);
System.out.println("a的结果为" + a);
}
}
使用短路逻辑运算符的结果为false a的结果为5
下面是 Java 语言支持的赋值运算符:
下面的简单示例程序演示了关系运算符。复制并粘贴下面的 Java 程序并保存为 Test.java 文件,然后编译并运行这个程序:
public class Test {
public static void main(String[] args) {
int a = 10;
int b = 20;
int c = 0;
c = a + b;
System.out.println("c = a + b = " + c);
c += a;
System.out.println("c += a = " + c);
c -= a;
System.out.println("c -= a = " + c);
c *= a;
System.out.println("c *= a = " + c);
a = 10;
c = 15;
c /= a;
System.out.println("c /= a = " + c);
a = 10;
c = 15;
c %= a;
System.out.println("c %= a = " + c);
c <<= 2;
System.out.println("c <<= 2 = " + c);
c >>= 2;
System.out.println("c >>= 2 = " + c);
c >>= 2;
System.out.println("c >>= 2 = " + c);
c &= a;
System.out.println("c &= a = " + c);
c ^= a;
System.out.println("c ^= a = " + c);
c |= a;
System.out.println("c |= a = " + c);
}
}
c = a + b = 30 c += a = 40 c -= a = 30 c *= a = 300 c /= a = 1 c %= a = 5 c <<= 2 = 20 c >>= 2 = 5 c >>= 2 = 1 c &= a = 0 c ^= a = 10 c |= a = 10
条件运算符也被称为三元运算符。该运算符有 3 个操作数,并且需要判断布尔表达式的值。该运算符的主要是决定哪个值应该赋值给变量。
variable x = (expression) ? value if true : value if false
下面的简单示例程序演示了关系运算符。复制并粘贴下面的 Java 程序并保存为 Test.java 文件,然后编译并运行这个程序:
public class Test {
public static void main(String[] args) {
int a, b;
a = 10;
// 如果 a 等于 1 成立,则设置 b 为 20,否则为 30
b = (a == 1) ? 20 : 30;
System.out.println("Value of b is : " + b);
// 如果 a 等于 10 成立,则设置 b 为 20,否则为 30
b = (a == 10) ? 20 : 30;
System.out.println("Value of b is : " + b);
}
}
Value of b is : 30 Value of b is : 20
该运算符用于操作对象实例,检查该对象是否是一个特定类型(类类型或接口类型)。
instanceof 运算符使用格式如下:
( Object reference variable ) instanceof (class/interface type)
如果运算符左侧变量所指的对象,是操作符右侧类或接口 (class/interface) 的一个对象,那么结果为真。
下面是一个例子:
String name = "James"; boolean result = name instanceof String; // 由于 name 是 String 类型,所以返回真
1 种基本类型或者对象类型 (类) 中的一种; 8 种基本数据类型; java.util.Scanner 是 Java5 的新特征,我们可以通过 Scanner 类来获取用户的输入。
下面是创建 Scanner 对象的基本语法:
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
在下面的示例中,我们将使用该类的 nextLine() 方法,该方法用于读取字符串:
import java.util.Scanner; // Import the Scanner class
class MyClass {
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in); // Create a Scanner object
System.out.println("Enter username");
String userName = scanner.nextLine(); // Read user input
System.out.println("Username is: " + userName); // Output user input
}
}
在上面的示例中,我们使用了 nextLine() 用于读取字符串的方法。要阅读其他类型,请查看下表:
参考答案:
import java.util.Scanner;
public class Tester {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("请输入圆的半径:");
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
int radius = scanner.nextInt();
// 计算周长和面积
double area = radius * radius * 3.14;
double perimeter = 2 * 3.14 * radius;
System.out.println("该圆的面积为:" + area);
System.out.println("该圆的周长为:" + perimeter);
}
}
提示:
闰年需要满足:
4 整除,并且不能被 100 整除; 400 整除; 参考答案:
import java.util.Scanner;
public class Tester {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("请输入年份:");
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
int year = scanner.nextInt();
boolean leapYear;
boolean divisbleBy4 = year % 4 == 0;
boolean notDivisbleBy100 = year % 100 != 0;
boolean divisibleBy400 = year % 400 == 0;
leapYear = (divisbleBy4 && notDivisbleBy100) || divisibleBy400;
System.out.println("该年份是否是闰年:" + leapYear);
}
}
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