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Java的标识符，数据类型与各种运算符
一.标识符
用作给变量、类和方法命名
java强调标识符有如下命名规则：
- 标识符必须以字母,下划线_,美元$开头
- 标识符其他部分可以是字母,下划线"_",美元符"$"和数字的任意组合
- 标识符大小写敏感，长度无限制
- 不可以是java关键字
JAVA不采用通常语言使用的ASCII字符集，而是采用unicode这样标准的国际字符集。
因此这里的字母的含义：英文,汉字
合法的字符集：
int a = 3;
int _123 = 3;
int $12aa = 3;
int 变量1 = 55；
不合法的标识符：
int 1a = 3; //不能用数字开头
int a# = 3; //不能包含#这样的特殊字符
int int = 3; //不能使用int关键字
二.关键字
Java关键字是Java语言保留供内部使用的,如class用于定义类。 关键字也可以称为保留字,它们的意思是一样的。
需要注意的是goto和const作为java中的关键字不进行任何使用，也称为保留字
三.数据类型
数据类型： java数据类型分为基本数据类型和引用数据类型：
1.基本数据类型
基本数据类型又分为整数类型(int byte short long)，浮点类型(float double)，字符类型(char)，布尔类型(boolean)
整型
整型用于表示没有小数部分的数值，它允许是负数。
取值范围是
byte -128~127
short -215 ~ 215-1 （-32768~32767）
int -231 ~ 231-1
long -263 ~ 263-1
浮点型
float 4字节 取值范围：-3.403E38~3.403E38
float类型又被称作单精度类型，尾数可以精确到7位有效数字，在很多情况下，float类型的精度很难满足需求。
double 8字节 取值范围：-1.798E308~1.798E308
double表示这种类型的数值精度是float类型的两倍，又被称作双精度，绝大部分应用程序都采用double类型。
Java 浮点类型常量有两种表示形式
十进制数形式，例如:
3.14 314.0 0.314
科学记数法形式，如
314e2 314E2 314E-2
需要注意的是Float声明的时候需要在后缀加上F或f，因为小数类型默认为double类型，会产生编译错误
2.引用数据类型(数组，类和接口)
四.变量
在程序运行中其值可以发生改变的量，相当于向程序申请一个存储空间，里面的东西随时可能改变，其申请的空间大小与数据类型相对应
声明变量
数据类型 变量名 = 初始值;
int num = 10;
示例代码：
1 public class Test1{ 2 public static void main(String[] args){ 3 byte b=20;//范围-128~127 4 System.out.println("byte--->b="+b); 5 byte b2=012;//八进制 6 System.out.println("byte--->八进制b2="+b2);//将八进制12--->十进制10 7 byte b3=0x12;//十六进制 8 System.out.println("byte--->十六进制b2="+b3);//将十六进制12--->十进制18 9 short s=300;//范围-32768~3276710 System.out.println("short--->s="+s);11 int i=10000;//范围大约21亿12 System.out.println("int--->i="+i);13 long l=5555555555L;//5555555555默认int类型,5555555555L为long类型14 System.out.println("long---->l="+l);15 float f=3.14f; //3.14默认为double类型,3.14f为float16 System.out.println("float--->f="+f);17 //科学计数法:314E2=314*10^218 float f2=314e2F;//314e2默认为double类型19 System.out.println("科学计数法的314E12==>"+f2);20 double d=314e2;21 System.out.println("double科学计数法的314E12==>"+d);22 double d2=1.123456789012345678;//精度四舍五入23 System.out.println("double--->d2="+d2);24 }25 }
结果如下：
五.常量
常量:在程序运行过程不能更改其值的变量
在java中声明常量使用final,一旦变量使用final修饰，该变量为常量，无法为其重新赋值。
变量命名经常大写（便于与变量进行区分）。
示例代码
1 public class TestVar4{ 2 public static void main(String[] args){ 3 /* 4 常量在程序运行过程中无法被修改，在java中使用final修饰， 5 常量的单词一般为大写单词或字符 6 3.1415926 7 */ 8 final double PI = 3.1415926; 9 //PI = 3.14;错误: 无法为最终变量PI分配值,无法继续为PI分配值了10 double r = 5;11 double s = r*r*PI;12 double c = 2*r*PI;13 System.out.println("圆的面积为：" + s);14 System.out.println("圆的周长为：" + c);15 }16 }
结果如下：
六.使用Scanner类获取用户输入
Scanner处于 java.util.*包下,使用其中的方法可以获取用户输入的内容(字符串,整型,浮点型,双精度浮点类型，布尔类型等)。
示例：
1 import java.util.Scanner;//使用前导包 2 public class TestScanner{ 3 public static void main(String[] args){ 4 //创建对象：类名 对象名 = new 类名(参数); 5 Scanner scanner = new Scanner(System.in); 6 System.out.println("请输入您的姓名:"); 7 //调用方法 对象名.方法名() 8 String name = scanner.nextLine();//获取用户输入的字符串信息 9 System.out.println("请输入您的年龄:");10 int age = scanner.nextInt();11 System.out.println("请输入您的身高:");12 float height = scanner.nextFloat();13 System.out.println("请输入您的体重:");14 double weight = scanner.nextDouble();15 System.out.println("是否已婚:");16 boolean is = scanner.nextBoolean();17 System.out.println("===========个人信息=========");18 System.out.println("您的姓名是" + name);19 System.out.println("您的年龄是" + age);20 System.out.println("您的身高是" + height);21 System.out.println("您的体重是" + weight);22 System.out.println("是否已婚" + is);23 }24 }
七.运算符
1.算术运算符：+，-，*，/，%，++(自增)，--(自减)
i++和++i的异同：
相同：最后i都会加1；
不同：++在变量前是先自增1，再参与运算，再变量后是先参与运算再自增
2.赋值运算符:=
复合赋值运算符: +=,-=,*=,/=,%=
3.比较运算符:>,>=,<=,<=,!=,==
4.逻辑运算符:
短路与&&:如果两个表达式中第一个为false，第二个表达式将不再进行运算。
逻辑与&:不论表达式1是否为真，表达式2都将进行运算。
短路或||:如果两个表达式中第一个为true，第二个表达式将不再进行运算。
逻辑或|: 不论表达式1是否为真，表达式2都将进行运算非!:
5.位运算符(了解):
运算符 | 含义 | 示例 |
~ | 按位非（NOT）/取反 | b = ~a |
& | 按位与（AND） | c = a & b |
| | 按位或（OR） | c = a | b |
^ | 按位异或(相同为0相异为1) | c = a ^ b |
>> | 右移；左边空位补最高位即符号位 | b = a >> 2 |
>>> | 无符号右移，左边空位补0 | b = a >>> 2 |
<< | 左移；右边空位以补0 | b = a << 1 |
6.条件运算符(三目运算符): ?代替if…else条件结构
int max = a>b?a:b;
等同于
int max;
if(a>b){
max=a;
}else{
max=b;
}
7.运算符的优先级
八.类型转换
自动类型转换：容量小的数据类型可以自动转换为大的数据类型
byte--short-int -long-float-double（从左至右）
转换的前提：
- 两种数据类型相互兼容
- 目标类型大于源类型
在图中，黑色的实线表示无数据丢失的自动类型转换，而红色的虚线表示在转换时可能会精度的损失。
特例: 可以将整型常量直接赋值给byte, short, char等类型变量，而不需要进行强制类型转换，只要不超出其表数范围
Short b = 12; //合法
short b = 1234567; //非法
强制类型转换
强制类型转换，又被称为造型，用于显式的转换一个数值的类型. 在有可能丢失信息的情况下进行的转换是通过造型来完成的，但可能造成精度降低或溢出。
强制类型转换的语法格式：“(type)var”，运算符“()”中的type表示将值var想要转换成的目标数据类型。
例如：
double x = 3.14；
int nx = (int)x; //值为3
char c = ‘a‘;
int d = c+1;
System.out.println(d);
System.out.println((char)d);
当将一种类型强制转换成另一种类型，而又超出了目标类型的表示范围，就会被截断成为一个完全不同的值。
例如：
int x = 300;
byte bx = (byte)x; //值为44
不能在布尔类型和任何数值类型之间做强制类型转换。
思考题：某个公司采用公用电话传递数据，数据是四位的整数，在传递过程中是加密的，加密规则如下：每位数字都加上5,然后用和除以10的余数代替该数字，再将第一位和第四位交换，第二位和第三位交换。
1 import java.util.Scanner; 2 public class HomeWork4{ 3 public static void main(String[] args){ 4 /* 5 解题思路： 6 1，先获取用户输入的数字，定义一个Scanner对象 7 2，将这个数字的个十百千位取出来 8 3，将值进行加密操作，先加5在除以10取余 9 3，利用异或运算交换个位和千位，十位和百位10 4，输出数字11 */12 System.out.println("请输入4位整数：");13 //定义一个Scanner对象14 Scanner sc = new Scanner(System.in);15 int num = sc.nextInt();16 //将这个数字的个十百千位取出来17 int ge = num%10;18 int shi = num/10%10;19 int bai = num/100%10;20 int qian = num/1000;21 //将值进行加密操作，先加5在除以10取余22 ge = (ge+5)%10;23 shi = (shi+5)%10;24 bai = (bai+5)%10;25 qian = (qian+5)%10;26 //利用异或运算交换个位和千位，十位和百位27 ge = ge^qian;28 qian = ge^qian;29 ge = qian^ge;30 shi = shi^bai;31 bai = bai^shi;32 shi = shi^bai;33 System.out.println("加密后的数据为："+qian+bai+shi+ge);34 35 }36 }
结果如下：
思考题2：利用”异或”运算的性质,对几个字符进行加密并输出密文,然后再解密。加密算法是：密钥是字符’8’，明文的每个字符和密钥进行异或运算，得到密文。
密钥和密文的每个字符再次进行异或运算，重新得到明文。结果如图所示。
这个题利用了一个数字被另一个数字异或运算2次会得到这个数字本身的原理
比如 int a=1;
int b=2;
a=a^b^b;通过计算会发现a=1;一个数字被另一个数字异或两次会得到这个数字本身
答案：
public class HomeWork5{ public static void main(String[] args){ char a = ‘十‘; char b = ‘点‘; char c = ‘进‘; char d = ‘攻‘; char e = ‘8‘; System.out.println("加密前的数据为："+a+b+c+d); a = (char)(a^e); b = (char)(b^e); c = (char)(c^e); d = (char)(d^e); System.out.println("加密后的数据为："+a+b+c+d); a = (char)(a^e); b = (char)(b^e); c = (char)(c^e); d = (char)(d^e); System.out.println("解密后的数据为："+a+b+c+d); }}
额外话题：为什么byte的取值范围是-128至127；而不是-127-127呢？
这个困扰了我很久，问了很多人一直得不到标准的答案，最后在一位帅哥的博客中找到了，很激动
1，byte是1个字节，8位
2.最大的应该是0111 1111，因为第一位是符号位，0表示正数
3.最小的应该是1000 0000，同理，表示负数最小的（1111 1111是最大的负数-1）
4.01111111就是127；
5.计算机分为补码，反码，原码，正数的补码反码原码都一样，负数的反码是按位取反0变1,1变0，比如1 000 1110 反码是 1 111 0001,1是符号位，补码是反码的基础上加1
6.补码的补码就是原码
7计算机用补码表示一个数的，1 000 0000 在计算机中就是补码，求其原码，可以求它的补码就是原码
8 1 000 0000反码是 1 1111111 补码是 1 10000000 就是-128
9 所以喽，byte的取值范围就是-128 - 127
Java的标识符，数据类型与各种运算符