【Java学习笔记】三、运算符，表达式、分支语句和循环语句
运算符与表达式
算数运算符与算数表达式
- 加减运算符
- 操作数：2
- 结合方向：从左到右
- 优先级：4级
- 乘（*）、除（/)和取余（%）运算符
- 操作数：2
- 结合方向：从左到右
- 优先级：3级
用算术运算符连接起来的符合Java语法规则的式子称为算数表达式
自增自减运算符
- 操作数：2
- 和C语言中的自增自减运算符一样，自增自减运算符可以放在操作元素的前面或者后面，作用也和C语言中的一样，前置则先执行++或–，后使用操作元素的值，后置则先使用操作元素的值，后执行++或–
算术混合运算的精度
精度从低到高的排序是：byte short char int long float double
在Java中计算算术表达式的值时，使用以下的精度运算规则：
- 如果表达式中有双精度浮点数，按双精度进行计算
- 如果表达式的最高精度是单精度浮点数，则按单精度进行运算
- 如果表达式中的最高精度是long型，则按long精度进行运算
- 如果表达式中的最高精度低于int型，则按int型精度进行运算
Java允许把不超出byte、short、char的取值范围的常量算术表达式的值赋给byte、short和char型变量
byte x = (byte)30+'a';是正确的，byte x = (byte)30+'b;是错误的
当赋值号右边的表达式中有变量时，编译只检查变量的类型，不检查变量中的值。例如，byte x = 97 + 1和byte y = 1都是正确的，但是byte z = 97 + y是错误的，这是因为表达式右侧按int进行运算，不检查y中的值，所以会提示类型不兼容
关系运算符与关系表达式
关系运算符是二目运算符，用来比较两个值的关系。关系运算符的运算结果是boolean，当运算符对应的关系成立时，结果为true，否则为false
| 运算符 | 优先级 | 结合方向 |
|---|---|---|
| > | 6 | 从左到右 |
| < | 6 | 从左到右 |
| >= | 6 | 从左到右 |
| <= | 6 | 从左到右 |
| == | 7 | 从左到右 |
| != | 7 | 从左到右 |
逻辑运算符和逻辑表达式
逻辑运算符包括&& || !
&& 、||为二目运算符，实现逻辑与、逻辑或
!为单目运算符，实现逻辑非
逻辑表达式的操作元必须是boolean型数据
| 运算符 | 优先级 | 结合方向 |
|---|---|---|
| && | 11 | 从左到右 |
| || | 12 | 从左到右 |
| ! | 2 | 从右到左 |
结果为boolean型的变量或表达式可以通过逻辑运算符形成逻辑表达式，和C语言不同，Java不能用零或非零表示true或false，所以不能用常量或整数型变量作为逻辑运算符的操作元，例如，以下两种写法都是错误的
public class test{
public static void main(String argv[]){
byte x = (byte)30+'a';
if(1)
System.out.println(x);
}
}
public class test{
public static void main(String argv[]){
byte x = (byte)30+'a';
if(x)
System.out.println(x);
}
}
逻辑运算符&& ||也称为短路逻辑运算符，因为当op1的值是false时，&&运算符就不再去计算op2的值，无论op2是true或false，表达式op1&&op2的结果都是false；当op1的值是true时，||运算符就不再去计算op2的值，无论op2是true或false，表达式op1||op2的结果都是true。合理的利用短路运算可以提高程序运行效率
位运算符
整型数据在内存中以二进制的方式表示，最高位为符号位，位运算符就是对整型数据对每个二进制分别进行位操作
位运算符包括：按位与&、按位或|、按位非!、按位异或^
- 按位与就是将左右两个操作元的对应每一位进行与&操作，都为1则结果为1，有一个是0则结果为0
- 按位或就是将左右两个操作元的对应每一位进行或|操作，有一个操作元的该位为1则结果为1，均为零则结果为零
- 按位非就是按位取反，将操作数的每一位0变1，1变0
- 按位异或就是对两个操作元每个二进制位进行异或操作，相同为0，相异为1
instanceof运算符
instanceof运算符是二目操作符，左边的操作元是一个对象，右边是一个类，当左边的对象是右边类或子类创建的对象时，运算结果为true，否则为false
总结
| 优先级 | 运算符 | 结合方向 |
|---|---|---|
| 1 | [] () . , ; | |
| 2 | instanceof 、 ++ 、- - 、 ！ | 从右到左 |
| 3 | * / % | 从左到右 |
| 4 | +、- | 从左到右 |
| 5 | >> 、<<、 >>> | 从左到右 |
| 6 | < 、<=、 >、 >= | 从左到右 |
| 7 | == 、！= | 从左到右 |
| 8 | & | 从左到右 |
| 9 | ^ | 从左到右 |
| 10 | | | 从左到右 |
| 11 | && | 从左到右 |
| 12 | || | 从左到右 |
| 13 | ?: | 从右到左 |
| 14 | = | 从右到左 |
分支语句
语法上看，Java的分支语句和C语言的分支语句几乎完全相同
if条件分支语句
if语句
if语句是单条件、单分支语句
if(表达式）
{
语句
}
if后的表达式的值必须为boolean型，同样不能像C语言一样使用零或非零表示
如果表达式为true则执行花括号后的语句，否则不执行
如果语句只有一条，可以省略花括号，建议写上，保持良好的代码风格
if-else语句
if-else语句是单条件、双分支语句
if(表达式1)
{
语句1；
}
else
{
语句2；
}
if-else语句同样需要表达式为boolean型，如果值为true则执行语句1，否则执行语句2
if-else if-else语句
if-else if-else语句是多条件、多分支语句
if(表达式1)
{
语句1;
}
else if(表达式2)
{
语句2;
}
else
{
语句3;
}
-
若表达式1为true，则执行语句1；
-
若表达式1为false，判断表达式2，
- 若表达式2为true，执行语句2，
- 若表达式2为false，执行语句3
如果有更多的if-else语句也是同理，逐次向下判断表达式的值，直到有一个值为true或所有的值均为false，然后执行else
switch
switch语句是单条件、多分支的开关语句
switch(表达式){
case 常量值1:
若干语句
break;
case 常量值2:
若干语句
break;
......
case 常量值n:
若干语句
break;
default:
若干语句
}
switch语句中，表达式的值可以是byte short int char String类型，但不可以是long型
switch语句首先计算表达式的值，如果表达式的值与某个case后的常量值相同，就执行该case后面的语句，直到遇到break退出，如果没有break语句，那么会继续执行后面其他case后的语句。如果表达式的值与任何case都不相同，则执行default后的语句，default是可选的，如果没有default，并且表达式的值不与任何的常量值相同，那么switch语句就不会进行任何处理
循环语句
语法上看，Java的循环语句和C语言的循环语句基本相同，但Java中没有goto语句
for循环
for ( i = 0; i < length; i++)
{ //初始化 // 判断 //调整
语句；//循环体
}
1.for后面的括号中包括三个内容，依次为：
对变量的初始化 循环条件判断 对某些变量的调整（一般是控制循环退出的变量）
两两之间用分号间隔
2.上述三项内容中，初始化可省略（不建议），可在初始化处定义新变量，但只能在循环内使用该变量
3.for循环条件判断可由多个变量控制，用&&（与）||（或）分割
4.若省略循环条件判断，会使判断恒成立，进入死循环
5.有两条及以上语句时，需加大括号
6.循环体可为空语句
public class test{
public static void main(String argv[]){
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println(i);
}
}
}
while循环
while(表达式)
{
循环体；
}
while语句的执行规则如下：
- 计算表达式的值，为true则进行2，否则进行3
- 执行循环体，再进行1
- 结束while语句
do-while循环
do
{
//循环体；
}
while (表达式);
do-while循环和while循环的区别是do-while循环至少执行一次，执行第一次后再计算表达式的值，为true则继续执行，否则结束循环。一般在循环体中要加入对表达式值的调整，否则容易进入死循环
break和continue
break在循环中起到跳出循环的作用，当程序执行到break语句时，无论循环条件是否满足，直接跳出循环
continue用于跳过本次循环中，位于continue后面的语句，进入下一次循环
1.continue不能直接跳出循环，而是跳过本次循环剩余的语句
2.continue在for和while中有不同的效果
（1）在for循环中，continue跳过后，for(表达式1;表达式2;调整) 调整部分仍然会执行，不影响整体循环的退出
（2）在while/do while循环中，continue会跳过剩余全部代码，若调整部分位于continue后，则不会执行，可能会影响循环的退出
for循环和数组
JDK5对for语句的功能给予了扩充、增强，以便更好的遍历数组。。语法如下：
for(声明循环变量:数组的名字){
...
}
其中，声明的循环变量的类型必须和数组的类型相同。
这种类型的for循环可以理解为“每次循环依次取数组中每一个元素的值”
声明的变量中取出的是数组元素的值，而不是索引下标
看个例子
public class test{
public static void main(String argv[]){
int a[]={1, 2, 3, 4};
char b[] = {'a', 'b', 'c', 'd'};
for (int n = 0; n < a.length; n++) {//传统的for循环
System.out.printf("%d ", a[n]);
}
System.out.println();
for (int n = 0; n < b.length; n++) {//传统的for循环
System.out.printf("%c ", b[n]);
}
System.out.println();
for (int i : a) { //循环变量i依次取出a数组中的每个元素
System.out.printf("%d ", i);
}
System.out.println();
for (char ch : b) { //循环变量ch依次取出b数组中的每个元素
System.out.printf("%c ",ch);
}
}
}
需要注意的是，for(声明循环变量:数组的名字)必须是变量声明，不可以使用已经声明过的变量。例如，第三个for循环不可以写成：
int i =0;
for(i:a){
System.out.println(i);
}