（二）Java编程基础

2. Java编程基础

2.1. 变量与标识符

2.1.1. 变量分类

• 按所属的数据类型划分：
  • 基本数据类型变量
  • 引用数据类型变量
• 按被声明的位置划分：
  • 局部变量：方法或语句块内部定义的变量
  • 成员变量：方法外部、类的内部定义的变量

2.1.2. 标识符

• Java对包、类、方法、参数和变量等要素命名时使用的字符序列
• 命名规则：
  • 由字母、数字、下划线(_)和美元符号($)组成
  • 不能以数字开头
  • 区分大小写
  • 长度无限制
  • 不能是Java中的关键字和保留关键字
• 标识符命名习惯：驼峰命名法、见名知意。以单词或者单词组合命名

2.2. 八种基本数据类型

• byte：字节型，占用1个字节，取值范围-128~127，默认值：0
• short：短整型，占用2个字节，取值范围-32768~32767，默认值：0
• int：整型，占用4个字节，默认值：0
• long：长整型，占用8个字节，默认值：0
• char：字符型，占用2个字节，取值范围0~65535，默认值：’\u0000’
• float：单精度浮点型，默认值：0.0F
• double：双精度浮点型，默认值：0.0D
• boolean：布尔型，取值范围仅仅只有true，false，默认值为：false

2.3. 基本数据类型的声明

2.3.1. 声明变量的格式

• 声明变量：类型 变量名;
• 声明的同时给变量赋值：类型 变量名 = 值;
• 给已声明过的变量赋值：变量名 = 值;

2.4. 进制与转换

2.4.1. 进制

• 十进制：日常使用的进制
• 二进制：计算机中所有数据都是以二进制进行保存的，逢二进一
  • 计算机中信息的存储单位：
    • 位(Bit)：表示一个二进制数码0或1，是计算机存储处理信息的最基本单位。
    • 字节(Byte)：一个字节由8个位组成，它表示作为一个完整处理单位的8个二进制数码
• 八进制：可以用3个二进制位表示一位8进制数
• 十六进制：可以用4个二进制位表示一位16进制数，一般以0x或0X开头

2.4.2. 补码

• 计算机内的二进制数值是以补码的形式进行表示的
• 正数：正数的补码和其原码的形式是相同的
• 负数：将改数的绝对值的二进制形式，按位取反再加一
• 二进制补码数值的最高位（最左位）是符号位：该位为0，表示数值为正数；改位为1，表示数值为负数
• 使用补码的原因：使用补码，可以将符号位和其他位统一处理；同时减法也可以按加法来处理；另外，两个用补码表示的数相加时，如果最高位（符号位）有进位，则该进位被舍弃

2.4.3. 进制转换

• 二进制数转换成十进制数：
  • 按权相加：把二进制数首先写成加权系数展开式，然后按十进制加法规则求和
  • 原码1011.01 = 1×2³+0×2²+1×2¹+1×2⁰+0×2^-1+1×2^-2 = 8+0+2+1+0+0.25 = 11.25
• 十进制转换成二进制：
  • 整数部分：“除2取余，逆序排列”法
  • 小数部分：“乘2取整，顺序排列”法

2.5. 基本数据类型转换

2.5.1. 自动转换

• byte、short、int：这三者在计算时会自动转换成int
• 如果把int值转换为float值，或者long转换为double值，不需要强制转换，但是可能会丢失精度
• byte–>short–>int–>long和char–>int和float–>double

2.5.2. 强制转换

• 把大的容量类型转换为小的容量类型，需要添加强制类型转换
• 有可能会造成精度降低或数据溢出，使用时要小心
• boolean类型不能转换成任何其他数据类型

2.6. 关键字

• 保留关键字：goto和const

2.7. 转义字符

2.8. 运算符与优先级

2.8.1. 算数运算符

• 运算顺序从左到右

• 表达式：由变量、常量运算符组成的式子
• ++：如果是前缀，先对此变量加1，再执行其他的操作；如果是后缀，先执行其他的操作，再对此变量加1

2.8.2. 键盘输入语句

• Scanner input = new Scanner(System.in)
• 从键盘接收输入一个整数：int x = input.nextInt();

2.8.3. 赋值运算符

• 将一个值赋给一个变量，运算顺序从右到左

2.8.4. 关系运算符

• 比较两边的操作，结果总是boolean类型的

2.8.5. 逻辑运算符

• 对boolean型结果的表达式进行运算，运算结果总是boolean类型

• 在计算机中，非0即真，0为假

2.8.6. 位运算符

• 对两个操作数中的每一个二进制位都进行运算
• 功能：
  • 按位取反：~
  • 按位与：&
  • 按位或：|
  • 按位异或：^

2.8.7. 位移运算符

• 左移："a<<b;"将二进制形式的a逐位左移b位，最低位空出的b位补0
• 带符号右移："a>>b;"将二进制形式的a逐位右移b位，最高位空出的b位补原来的符号位
• 无符号右移："a>>>b;"将二进制形式的a逐位右移b位，最高位空出的b位补0

2.8.8. 三目运算符：X ? Y : Z

• X为boolean类型表达式，先计算X的值，若为true，整个三目运算符的结果为表达式Y的值，否则整个运算结果为表达式Z的值

2.9. 分支语句

2.9.1. if…else…语句

if (表达式) {
	执行语句;
} else {
	执行语句;
}

• 注意：表达式是一个逻辑表达式

if (表达式1) {
	执行语句1;
} else if (表达式2) {
	执行语句2;
} else if (表达式3) {
	执行语句3;
} else {
	执行语句4;
}

• 注意：if…else…可以进行嵌套，if可以单独存在，但是else可以单独存在

2.9.2. switch分支语句

switch (表达式) {
    case 取值1:
        语句块1;
        break;
    case 取值2:
        语句块2;
        break;
    case 取值n:
        语句块n;
        break;
    default:
        语句块n+1;
        break;
}

• switch语句与if语句嵌套：

  switch (表达式) {
      case 取值n:
          语句块n;
          if (表达式) {
              ...
          }
          break;
      default:
          语句块n+1;
          break;
  }
  

  • 注意：
    • 表达式的返回值必须是下述几种类型之一：int，byte，char，short，确定的结果，jdk1.7后支持String
    • case子句中的取值必须是常量，且所有case子句中的取值应是不同的
    • default子句是可选的
    • break语句用来在执行完一个case分支后使程序跳出switch语句块；如果case后面没有写break则直接往下面执行
    • case后面的执行体可以写{}也可以不写{}

2.9.3. 分支语句比较

• if和switch都是选择分支语句：
  • 语法不同
  • 语句后表达式值的类型不同
    • if：语句表达式值得类型是boolean
    • switch：分支表达式的值的类型是byte，short，char，int，String和枚举
  • 适用场景
    • if：变量的值在某个区间之内
    • switch：变量的值是某个定值

2.10. 循环语句

2.10.1 while循环

while (条件表达式) {
    // 语句块;
}

• 符合条件循环继续执行，否则循环退出
• 特点：先判断，再执行

2.10.2. do…while…循环

do {
    // 循环操作;
} while (循环条件);

• 先执行一遍循环操作，符合条件循环继续执行，否则循环退出
• 特点：先执行，再判断

2.10.3. for循环

for (初始化参数(表达式1); 判断条件(表达式2); 更新循环变量(表达式3)) {
    循环体;
}

• 关键字：continue表示跳过当次循环，继续下次循环
• for循环的六种写法：
  • 标准写法
  • 表达式1省略，但在外部声明
  • 表达式2省略，死循环
  • 表达式3省略，但是要声明在循环内部
  • 表达式1,3省略，但是要声明在循环在外部和内部
  • 三个表达式都省略，死循环