零基础学Java第三讲---运算符
一、什么是运算符
计算机的最基本的用途之⼀就是执行数学运算，如：
int a = 10;int b = 20;a + b;a < b;上述 + 和 < 等就是运算符，即：对操作数进行操作时的符号，不同运算符操作的含义不同。
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。Java中运算符可分为以下：算术运算符(+ - * /)、关系运算符(< > ==)、逻辑运算符、位运算符、移位运算符以及条件运算符等。
二、算术运算符
1、基本四则运算符：加减乘除模(+ - * / %)
int a = 20;int b = 10;System.out.println(a + b); //30System.out.println(a - b); //10System.out.println(a * b); //200System.out.println(a / b); //2System.out.println(a % b); // 0 --->模运算相当于数学中除法的余数#注：
（1）都是⼆元运算符，使用时必须要有左右两个操作数
（2）int/int结果还是int类型，而且会向下取整
int a = 3;int b = 2;// 在数学中应该是1.5 但是在Java中输出结果为1，会向下取整，即⼩数点之后全部舍弃掉了 System.out.println(a / b);// 如果要得到数学中的结果，可以使⽤如下⽅式 double d = a*1.0 / b;System.out.println(d);（3）做除法和取模时，右操作数不能为0
int a = 1;int b = 0;System.out.println(a / b)// 运⾏结果 Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zeroat Test.main(Test.java:5)（4）%不仅可以对整型取模，也可以对double类型取模，但是没有意义，⼀般都是对整型取模的
System.out.println(11.5 % 2.0);// 运⾏结果： 1.5（5）两侧操作数类型不⼀致时，向类型大的提升
System.out.println(1+0.2); // +的左侧是int，右侧是double，在加之前int被提升为double 故：输出1.2 2、增量运算符 += -= *= %= /=
该种类型运算符操作完成后，会将操纵的结果赋值给左操作数。
int a = 1;a += 2; // 相当于 a = a + 2
System.out.println(a); // 输出3a -= 1; // 相当于 a = a - 1
System.out.println(a); // 输出2 a *= 3; // 相当于 a = a * 3
System.out.println(a); // 输出6 a /= 3; // 相当于 a = a / 3
System.out.println(a); // 输出2 a %= 3; // 相当于 a = a % 2
System.out.println(a); // 输出2 #注：增量运算符在计算的时候，可以不进行强制类型转换
double a = 10.4;
int b = 10;
b += a; //不会报错
b = b + a; //此时会编译报错，等号右边被提升为了double类型 3、自增/自减运算符 ++ --
++是给变量的值+1，--是给变量的值-1。
int a = 1;
a++; // 后置++ 表示给a的值加1，此时a的值为2
System.out.println(a++); // 注意：后置++是先使⽤变量原来值，表⽰式结束时给变量+1，因此输出2 System.out.println(a); // 输出3 ++a; // 前置++ 表⽰给a的值加1
System.out.println(++a); // 注意：前置++是先给变量+1，然后使⽤变量中的值，因此输出5
System.out.println(a); // 输出5 // --操作符给操作-1，与++含义类似#注：
（1）如果单独使用，前置++和后置++没有任何区别
（2）如果混合使用，前置++先+1，然后使用变量+1之后的值，后置++先使用变量原来的值， 表达式结束时给变量+1
（3）只有变量才能使用自增/自减运算符，常量不能使用，因为常量不允许被修改
三、关系运算符
关系运算符主要有六个: == != < > <= >= ，其计算结果是true或者false。
int a = 10;
int b = 20;
// 注意: 在Java中 = 表示赋值，要与数学中的含义区分
// 在Java中 == 表示相等
System.out.println(a == b); //false
System.out.println(a != b); //true
System.out.println(a < b); //true
System.out.println(a > b); //false
System.out.println(a <= b); //true
System.out.println(a >= b); //false#注：当需要多次判断时，不能连着写，如：3
四、逻辑运算符
逻辑运算符主要有三个: && || ! ，运算结果都是boolean类型。
1、逻辑与&&
（1）语法规则：表达式1&&表达式2，左右表达式必须是boolean类型的结果。
（2）相当于现实生活中的且，如：如果是学生，并且带有学生证才可以享受半票。
（3）两个表达式都为真，结果才是真，只要有⼀个是假，结果就是假。
int a = 1;
int b = 2;System.out.println(a == 1 && b == 2); // 左为真且右为真则结果为真
System.out.println(a == 1 && b > 100); // 左为真但右为假则结果为假
System.out.println(a > 100 && b == 2); // 左为假但右为真则结果为假
System.out.println(a > 100 && b > 100); // 左为假且右为假则结果为假2、逻辑或 ||
（1）语法规则：表达式1||表达式2，左右表达式必须是boolean类型的结果。
（2）相当于生活中的或者，如：出门买东西付钱，微信或者现金都可以。
（3）两个表达式只要有一个为真，结果就为真，都为假，结果才是假
int a = 1;
int b = 2;System.out.println(a == 1 || b == 2); // 左为真且右为真则结果为真
System.out.println(a == 1 || b > 100); // 左为真但右为假则结果为真
System.out.println(a > 100 || b == 2); // 左为假但右为真则结果为真
System.out.println(a > 100 || b > 100); // 左为假且右为假则结果为假 3、逻辑非!
真变假，假变真。
4、短路求值
&&和||均遵守短路求值的规则
System.out.println(10 > 20 && 10 / 0 == 0); // 打印false
System.out.println(10 < 20 || 10 / 0 == 0); // 打印true 我们都知道,计算10 / 0 会导致程序抛出异常.但是上面的代码却能正常运行,说明 10 / 0 并没有真正被求值。
#注：
（1）对于&&,如果左侧表达式值为false,则表达式结果⼀定是false,无需计算右侧表达式.
（2）对于||,如果左侧表达式值为true,则表达式结果⼀定是true,无需计算右侧表达式.
（3）&和|如果表达式结果为boolean时,也表示逻辑运算.但与&&和||相比,它们不支持短路求值.
System.out.println(10 > 20 & 10 / 0 == 0); // 程序抛出异常
System.out.println(10 < 20 | 10 / 0 == 0); // 程序抛出异常 五、位运算符
Java 中数据存储的最小单位是字节，而数据操作的最小单位是比特位.字节是最小的存储单位，每个字节是由8个⼆进制比特位组成的，多个字节组合在⼀起可以表示各种不同的数据。
位运算符主要有四个: & | ~ ^ ，除 ~ 是⼀元运算符外，其余都是⼆元运算符。
位操作表示按⼆进制位运算.计算机中都是使用⼆进制来表示数据的(01构成的序列),按位运算就是在按照⼆进制位的每⼀位依次进行计算.
1、原码、反码、补码
位运算中我们要用到原反补码操作
（1）原码：将我们常见的10进制转换为2进制（假设一共8位），最高为表示符号，其余位表示数值（如10==>00001010，-10==>10001010）
（2）反码：将原码保持符号位不变，其他位依次按位取反（0变1，1变0）（如10==>01110101，-10==>11110101）
（3）补码：将反码+1得到的结果（如10==>01110110，-10==>1110110）
#注：
（1）符号位0表示正，1表示负
（2）所有的位运算操作都是操作补码！！！
（3）只有负数才需要进行转换操作，正数的原码=反码=补码！！！
（4）在运算结束后，得到的结果是补码，如果符号位是0，那就直接返回即可，但是若符号位是1，那就要将这个补码转换成反码，最后转换成原码返回（补==>反==>原）
2、按位与&
如果两个⼆进制位都是1,则结果为1,否则结果为0
int a = 10;
int b = 20;
System.out.println(a & b);进行按位运算,需要先把10和20转成⼆进制,分别为1010和10100
3、按位或|
如果两个⼆进制位都是0,则结果为0,否则结果为1
int a = 10;
int b = 20;
System.out.println(a | b);运算方式和按位与类似.
#注：当&和|的操作数为整数(int,short,long,byte)的时候,表示按位运算,当操作数为boolean的时候,表示逻辑运算.
4、按位取反~
如果该位为0则转为1,如果该位为1则转为0
int a = 0xf;
System.out.printf("%x\n", ~a)#注：
（1）0x前缀的数字为十六进制数字.十六进制可以看成是⼆进制的简化表示方式.⼀个十六进制数字对应4个⼆进制位
（2）0xf表示10进制的15,也就是⼆进制的1111
（3）printf 能够格式化输出内容,%x表示按照十六进制输出
（4）\n表示换行符
5、按位异或^
如果两个数字的⼆进制位相同,则结果为0,相异则结果为1
int a = 0x1;
int b = 0x2;
System.out.printf("%x\n", a ^ b);#注：如果两个数相同，则异或的结果为0（这个要记住，后续的刷题会用到）
六、移位运算
移位运算符有三个: << >> >>> ，都是⼆元运算符，且都是按照⼆进制比特位来运算的
1、左移<<
最左侧位不要了,最右侧补0
int a = 0x10;
System.out.printf("%x\n", a << 1);// 运⾏结果(注意, 是按⼗六进制打印的)
20#注：向左移位时，丢弃的是符号位，因此正数左移可能会变成负数。
2、右移>>
最右侧位不要了,最左侧补符号位(正数补0,负数补1)
int a = 0x10;
System.out.printf("%x\n", a >> 1);// 运⾏结果(注意, 是按⼗六进制打印的)
8int b = 0xffff0000;
System.out.printf("%x\n", b >> 1);// 运⾏结果(注意, 是按⼗六进制打印的)
ffff80003、无符号右移>>>
最右侧位不要了,最左侧补0
int a = 0xffffffff;
System.out.printf("%x\n", a >>> 1);// 运⾏结果(注意, 是按⼗六进制打印的)
7fffffff#注：
（1）左移1位,相当于原数字*2.左移N位,相当于原数字*2的N次方.【针对正数而言】
（2）右移1位,相当于原数字/2.右移N位,相当于原数字/2的N次方.【针对正数而言】
（3）由于计算机计算移位效率高于计算乘除,当某个代码正好乘除2的N次方的时候可以用移位运算代替.【针对正数而言】
（4）移动负数位或者移位位数过大都没有意义
七、条件运算符
条件运算符只有⼀个:
表达式 1 ? 表达式 2 : 表达式 3
当表达式1的值为true时,整个表达式的值为表达式 2 的值;
当表达式1的值为false时,整个表达式的值为表达式 3 的值.
也是Java中唯⼀的⼀个三目运算符,是条件判断语句的简化写法.
#注：
（1）表达式2和表达式3的结果要是同类型的，除非能发生类型隐式类型转换
int a = 10;
int b = 20;
int c = a > b? 1 : 2.0;（2）表达式不能单独存在，其产生的结果必须要被使用
int a = 10;
int b = 20;
a > b? a : b; // 报错：Error:(15, 14) java: 不是语句八、运算符的优先级
在⼀条表达式中，各个运算符可以混合起来进行运算，但是运算符的优先级不同，如：*和/的优先级要高于+和-，有些情况下稍不注意，可能就会造成很大的麻烦
// 求a和b的平均值
int a = 10;
int b = 20;
int c = a + (b - a) >> 1;
System.out.println(c);上述表达式中，由于+的优先级要高于>>,因此a先和b-a的结果做加法，整体为20，最后再进行右移，因此结果为10。
#注：
运算符之间是有优先级的.具体的规则我们不必记忆，即日后的编程过程中，如果有不确定的，直接加上
// 求a和b的平均值
int a = 10;
int b = 20;
int c = a + ((b - a) >> 1);
System.out.println(c);