Day2.java基础
1.计算机如何存储数据
计算机世界中只有二进制。那么在计算中存储和运算的所有数据都要转为二级制。包括数字、字符、图片、声音、视频等。
1.1进制
1.进制的分类
| 十进制： | 二进制： | 八进制： | 十六进制： | |
|---|---|---|---|---|
| 数字范围 | 0-9 | 0-1 | 0-7 | 0-9，a-f |
| 进位规则 | 逢十进一 | 逢二进一 | 逢八进一 | 逢十六进一 |
| 示例 | 125 | 01111101 | 175 | 7D |
| 说明 | 每三位二进制是一位八进制值 | 每四位二进制是一位十六进制值 |
2.进制的换算
| 十进制 | 二进制 | 八进制 | 十六进制 |
|---|---|---|---|
| 0 | 000 | 0 | 0 |
| 1 | 001 | 1 | 1 |
| 2 | 010 | 2 | 2 |
| 3 | 011 | 3 | 3 |
| 4 | 100 | 4 | 4 |
| 5 | 101 | 5 | 5 |
| 6 | 110 | 6 | 6 |
| 7 | 111 | 7 | 7 |
| 8 | 1000 | 10 | 8 |
| 9 | 1001 | 11 | 9 |
| 10 | 1010 | 12 | A |
| 11 | 1011 | 13 | B |
| 15 | 001111 | 17 | F |
| 16 | 010000 | 20 | 10 |
3.在代码中如何表示四种进制的常量值
请分别用四种类型的进制来表示10，并输出他的结果：（了解）
（1）十进制：正常表示
System.out.println(10);
（2）二进制：0B或0b开头
System.out,println(0B10);
（3）八进制：0开头
System.out.println(010);
(4)十六进制：0x或0X开头
System.out.println(0X10);
4.程序员模式计算器（了解）
| 项目 | 说明 |
|---|---|
| HEX | 十六进制 |
| DEC | 十进制 |
| OCT | 八进制 |
| BIN | 二进制 |
1.2计算机存储单位（掌握）
- 字节 （Byte） ：是计算机信息技术用于计量村纯容量的一种计量单位，亿字节等于八位。
- 位 （bit） ：是数据存储的最小单位。也就是二进制。二进制数系统中，每个0或1就是一个位，叫做bit（比特），其中8bit 就称为一个字节（Byte）
1.计算机数据的存储方式和原理：
（1）计算机中只有二进制
（2）各种基本数据的数据是如何存储的？
2.计算机数据存储的单位：
（1）位 bit
1位只能表示0或1
boolean类型，就可以用1位表示，0表示false，表示true
（2）字节：byte 最基本的单位
- byte数据类型：1个字节
- short数据类型：2个字节
- int数据类型：4个字节
- long数据类型：8个字节
- float数据类型：4个字节
- double数据类型:8个字节
- char数据类型：2个字节
（3）一个字节 = 8位
3.Java的基本数据类型的存储范围
float:单精度浮点型，占内存：4个字节，精度：科学记数法的小数点后6-7位
double:双精度浮点型，占内存：8个字节，精度：科学记数法的小数位后15-16位
1.3计算机如何表示数据（理解）
1、原码、反码、补码与符号位概念
计算机数据的存储使用二进制补码形式存储，并且最高位是符号位，最高位1是负数，最高位0是正数。
1个字节数据，xyyyyyyy：x是符号位,y是数据位
2个字节数据，xyyyyyyy yyyyyyyy：x是符号位,y是数据位
4个字节数据，xyyyyyyy yyyyyyyy yyyyyyyy yyyyyyyy：x是符号位,y是数据位
x是1表示负数
x是0表示正数
规定：正数的补码与反码、原码一样，称为三码合一；负数的补码与反码、原码不一样：
正数的原码：把十进制转为二进制，最高位是0
负数的原码：把十进制转为二进制，然后最高位设置为1
负数的反码：在原码的基础上，最高位不变，其余位取反（0变1,1变0）
负数的补码：反码+1
2、如何表示boolean值？
true底层使用1表示。
false底层使用0表示。
3、如何表示整数？
以byte整数为例byte类型（1个字节，8位）：
正数：25 00011001（原码）
正数：25 00011001（反码）
正数：25 00011001（补码）
负数：-25 10011001（原码）
负数：-25 11100110（反码）
负数：-25 11100111（补码）
一个字节可以存储的整数范围是多少？
以一个字节为例：
正数范围：00000001 ~ 01111111（二进制）
1 ~ 127 （十进制）
负数范围：10000001 ~ 11111111（二进制）
-127 ~ -1
10000001（补码）
10000000（反码）
11111111（原码）==>对应十进制 -127
11111111（补码）
11111110（反码）
10000001（原码）
零： 00000000 ==> +0
10000000 ==>-0（用来表示负0没意义），用它表示-128
满足如下等式：
-127 - 1 = -128
10000001 - 00000001 = 10000000（二进制）
4、如何表示小数？
- ==float（4个字节）比long（8个字节）的存储范围大==
- ==loat和double不精确==
- ==double（8个字节）比float（4个字节）精度范围大==
因为float、double底层也是二进制，先把小数转为二进制，然后把二进制表示为科学记数法，然后只保存：
①符号位②指数位（需要移位）③尾数位
5、如何表示单个字符？
（1）使用单引号将单个字符引起来：例如：'A'，'0'，'刘'
char c = '刘';// 使用单引号
String s = '刘';// 错误的，哪怕是一个字符，也要使用双引号
char kongChar = '';// 错误，单引号中有且只能有一个字符
String kongStr = "";// 可以，双引号中可以没有其他字符，表示是空字符串
（2）特殊的转义字符
- \n：换行
- \r：回车
- \t：Tab键
- \：\
- "："
- '：'
- \b：删除键Backspace
public class TestEscapeCharacter {
public static void main(String[] args){
System.out.println("hello\tjava");
System.out.println("hello\rjava");
System.out.println("hello\njava");
System.out.println("hello\world");
System.out.println(""hello"");
char shuang = '"';
System.out.println(shuang + "hello" + shuang);
System.out.println("'hello'");
char dan =''';
System.out.println(dan + "hello" + dan);
}
}
public class TestTab{
public static void main(String[] args){
System.out.println("hello\tworld\tjava.");
System.out.println("xiaoliu\tis\tbeautiful.");
System.out.println("姓名\t基本工资\t年龄");
System.out.println("张三\t10000.0\t23");
}
}
（3）用十进制的0~65535之间的Unicode编码值，表示一个字符
在JVM内存中，一个字符占2个字节，Java使用Unicode字符集来表示每一个字符，即每一个字符对应一个唯一的Unicode编码值。char类型的数值参与算术运算或比较大小时，都是用编码值进行计算的。
| 字符 | Unicode编码值 |
|---|---|
| '0' | 48 |
| '1' | 49 |
| 'A' | 65 |
| 'B' | 66 |
| 'a' | 97 |
| 'b' | 98 |
| '尚' | 23578 |
1.4基本数据类型转换
在Java程序中，不同的基本数据类型的值经常需要进行相互转换。Java语言所提供的七种数值类型之间可以相互转换，基本数据类型转换有两种转换方式：自动类型转换和强制类型转换。==boolean类型不参与。==
1. 自动类型转换（隐式类型转换）
自动转换：
- 将
取值范围小的类型自动提升为取值范围大的类型。
基本数据类型的转换规则如图所示：
（1）当把存储范围小的值（常量值、变量的值、表达式计算的结果值）赋值给了存储范围大的变量时。
int i = 'A';//char自动升级为int，其实就是把字符的编码值赋值给i变量了
double d = 10;//int自动升级为double
byte b = 127; //右边的整数常量值必须在-128~127范围内
//byte bigB = 130;//错误，右边的整数常量值超过byte范围
long num = 1234567; //右边的整数常量值如果在int范围呢，编译和运行都可以通过，这里涉及到数据类型转换
long bigNum = 12345678912L;//右边的整数常量值如果超过int范围，必须加L，否则编译不通过
2）当存储范围小的数据类型与存储范围大的数据类型一起混合运算时，会按照其中最大的类型运算。
int i = 1;
byte b = 1;
double d = 1.0;
double sum = i + b + d;//混合运算，升级为double
（3）当byte,short,char数据类型进行算术运算时，按照int类型处理。
byte b1 = 1;
byte b2 = 2;
byte b3 = b1 + b2;//编译报错，b1 + b2自动升级为int
char c1 = '0';
char c2 = 'A';
System.out.println(c1 + c2);//113
2. 强制类型转换（显式类型转换）
将1.5赋值到int类型变量会发生什么？产生编译失败，肯定无法赋值。
int i = 3.14; // 错误
想要赋值成功，只有通过强制类型转换，将double 类型强制转换成int 类型才能赋值。
- 强制类型转换：将
取值范围大的类型强制转换成取值范围小的类型。
比较而言，自动转换是Java自动执行的，而强制转换需要我们自己手动执行。
转换格式：
数据类型 变量名 = （数据类型）被强转数据值; //()中的数据类型必须<=变量的数据类型，一般都是=
（1）当把存储范围大的值（常量值、变量的值、表达式计算的结果值）赋值给了存储范围小的变量时，需要强制类型转换，提示：有风险，可能会损失精度或溢出
int i = (int)3.14; // 强制类型转换，损失精度
double d 1.2;
int num = (int)d; // 损失精度
int i = 200；
byte b = (byte)i; // 溢出
（2）当某个值想要提升数据类型是，也可以使用强制类型转换
int i = 1;
int j = 2;
double shang = (doble)i/j;
3. 基本数据类型与字符串类型的转换
1、任意数据类型的数据与String类型进行“+”运算时，结果一定是String类型
System.out.println("" + 1 + 2);//12
2、但是String类型不能通过强制类型()转换，转为其他的类型
String str = "123";
int num = (int)str;//错误的
int num = Integer.parseInt(str);//后面才能讲到，借助包装类的方法才能转
2.运算符
1.运算符的分类：
按照功能划分：
- 算术运算符
- 比较运算符/关系运算符：
- 逻辑运算符：
- 条件运算符：
- 位运算符：
- 赋值运算符：
| 分类 | 运算符 | |||
|---|---|---|---|---|
| 算术运算符（7个） | +、-、*、/、%、++、-- | |||
| 赋值运算符（12个） | =、+=、-=、*=、/=、%=、>>=、<<=、>>>=、&=、 | =、^=等 | ||
| 关系、比较运算符（6个） | >、>=、<、<=、==、!= | |||
| 逻辑运算符（6个） | &、 | 、^、!、&&、 | ||
| 条件运算符（2个） | 条件表达式?结果1:结果2（true, false） | |||
| 位运算符（7个） | &、 | 、^、~、<<、>>、>>> |
(2) 按照操作数个数分：一元运算符（单目运算符）、二元运算符（双目运算符）、三元运算符（三目运算符）
| 分类 | 运算符 |
|---|---|
| 一元运算符（单目运算符 | 正好（+）、负号（-）、++、--、！、~ |
| 二元运算符（双目运算符） | 除了一元和三元运算符剩下的都是二元运算符 |
| 三元运算符（三目运算符） | （条件表达式）？结果1：结果2 |
2.赋值运算符（上）
赋值运算符分为两种：
- 最基础的赋值运算符： =
- 组合的赋值运算符: +=、-=、*=、/=、%=、>>=、<<=、>>>=、&=、|=、^=等
public class AssignOperator1{
public static void main (String[] args) {
int a = 3;
int b =4;
int c = a + b;
System.out.println(a); // 3
System.out.println(b); // 4
System.out.println(c); // 7
System.out.println("--------------------------");
a = b;
System.out.println(a); // 4 a被重新赋值为b变量的值4
System.out.println(b); // 4 b并没有被重新赋值
System.out.println(c); //7 7并没有被重新赋值
}
}
运算规则和要求：
（1）=左边一定是一个变量，右边可以是常量、变量、表达式
（2）赋值运算一定是最后算的，优先级最低
（3）=右边值的类型必须 “小于等于” 左边变量的类型
3.算数运算符
| 算术运算符 | 符号解释 |
|---|---|
| + | 加法运算，字符串连接运算，正号 |
| - | 减法运算，负号 |
| * | 乘法运算 |
| / | 除法运算，整数/整数结果还是整数 |
| % | 求余运算，余数的符号只看被除数 |
| ++、-- | 自增自减运算 |
1.加减乘除
xxxxxxxxxx public class OperatorDemo01 {
public static void main(String[] args) {
int a = 3; int b = 4;
System.out.println(a + b);// 7
System.out.println(a - b); // -1
System.out.println(a * b);// 12
System.out.println(a / b);// 计算机结果是0，为什么不是0.75呢？
System.out.println(a % b);// 3
System.out.println(5%2);// 1
System.out.println(5%-2);// 1
System.out.println(-5%2);// -1
System.out.println(-5%-2);// -1
// 商*除数 + 余数 = 被除数
// 5%-2 ==>商是-2，余数时1 (-2)*(-2)+1 = 5
// -5%2 ==>商是-2，余数是-1 (-2)*2+(-1) = -4-1=-5
}
}
2、“+”号的三种用法
- 第一种：对于
+两边都是数值的话，+就是加法的意思 - 第二种：对于
+两边至少有一边是字符串的话，+就是拼接的意思 - 第三种：对于+作为一元运算符的话，+就是表示正号的意思
public class OperatorDemo02 {
public static void main(String[] args) {
// 字符串类型的变量基本使用
// 数据类型 变量名称 = 数据值;
String str1 = "Hello";
System.out.println(str1); // Hello
System.out.println("Hello" + "World"); // HelloWorld
String str2 = "Java";
// String + int --> String
System.out.println(str2 + 520); // Java520
// String + int + int
// String + int
// String
System.out.println(str2 + 5 + 20); // Java520
int a = 5;
int b = +a;
int c = -a;
System.out.println("a = " + a);
System.out.println("b = " + b);
System.out.println("c = " + c);
}
}
3、自加自减运算
理解： ++ 运算，变量自己的值加1。反之，-- 运算，变量自己的值减少1，用法与++ 一致。
1、单独使用
- 变量在单独运算的时候，变量
前++和变量后++，变量的是一样的； - 变量
前++：例如++a。 - 变量
后++：例如a++。
public class OperatorDemo3 {
public static void main(String[] args) {
// 定义一个int类型的变量a
int a = 3;
//++a;
a++;
// 无论是变量前++还是变量后++，结果都是4
System.out.println(a);
}
}
2、复合使用
- 和
其他变量放在一起使用或者和输出语句放在一起使用，前++和后++就产生了不同。
- 变量
前++：变量先自身加1，然后再取值。 - 变量
后++：变量先取值，然后再自身加1。
public class OperatorDemo03 {
public static void main(String[] args) {
// 其他变量放在一起使用
int x = 3;
// int y = ++x; // y的值是4，x的值是4，
int y = x++; // y的值是3，x的值是4
System.out.println(x);
System.out.println(y);
System.out.println("==========");
// 和输出语句一起
int z = 5;
//System.out.println(++z);// 输出结果是6，z的值也是6
System.out.println(z++);// 输出结果是5，z的值是6
System.out.println(z);
int a = 1;
a = a++;// (1)先取a的值“1”放操作数栈(2)a再自增,a=2(3)再把操作数栈中的"1"赋值给a,a=1
int i = 1;
int j = i++ + ++i * i++;
/*
从左往右加载
(1)先算i++
①取i的值“1”放操作数栈
②i再自增 i=2
（2）再算++i
①i先自增 i=3
②再取i的值“3”放操作数栈
（3）再算i++
①取i的值“3”放操作数栈
②i再自增 i=4
（4）先算乘法
用操作数栈中3 * 3 = 9，并把9压会操作数栈
（5）再算求和
用操作数栈中的 1 + 9 = 10
（6）最后算赋值
j = 10
*/
}
}
-
小结：
- ++在前，先自加，后使用；
- ++在后，先使用，后自加。
4. 关系运算符/比较运算符
| 关系运算符 | 符号解释 |
|---|---|
< | 比较符号左边的数据是否小于右边的数据，如果小于结果是true。 |
> | 比较符号左边的数据是否大于右边的数据，如果大于结果是true。 |
<= | 比较符号左边的数据是否小于或者等于右边的数据，如果大于结果是false。 |
>= | 比较符号左边的数据是否大于或者等于右边的数据，如果小于结果是false。 |
== | 比较符号两边数据是否相等，相等结果是true。 |
！= | 不等于符号 ，如果符号两边的数据不相等，结果是true。 |
- 比较运算符，是两个数据之间进行比较的运算，运算结果一定是boolean值
true或者false。 - 其中>,<,>=,<=不支持boolean，String类型，==和!=支持boolean和String。
public class OperatorDemo05 {
public static void main(String[] args) {
int a = 3;
int b = 4;
System.out.println(a < b); // true
System.out.println(a > b); // false
System.out.println(a <= b); // true
System.out.println(a >= b); // false
System.out.println(a == b); // false
System.out.println(a != b); // true
}
}
5 .逻辑运算符
- 逻辑运算符，是用来连接两个布尔类型值的运算符（
!除外），运算结果也是boolean值true或者false
| 逻辑运算符 | 符号解释 | 符号特点 | ||
|---|---|---|---|---|
& | 与，且 | 有false则false | ||
| ` | ` | 或 | 有true则true | |
^ | 异或 | 相同为false，不同为true | ||
! | 非 | 非false则true，非true则false | ||
&& | 双与，短路与 | 左边为false，则右边就不看 | ||
| ` | ` | 双或，短路或 | 左边为true，则右边就不看 |
&&和&区别，||和|区别：
-
&&和&区别：&&和&结果一样，&&有短路效果，左边为false，右边不执行；&左边无论是什么，右边都会执行。
-
||和|区别：||和|结果一样，||有短路效果，左边为true，右边不执行；|左边无论是什么，右边都会执行。
public class OperatorDemo06 {
public static void main(String[] args) {
int a = 3;
int b = 4;
int c = 5;
// & 与，且；有false则false
System.out.println((a > b) & (a > c));
System.out.println((a > b) & (a < c));
System.out.println((a < b) & (a > c));
System.out.println((a < b) & (a < c));
System.out.println("===============");
// | 或；有true则true
System.out.println((a > b) | (a > c));
System.out.println((a > b) | (a < c));
System.out.println((a < b) | (a > c));
System.out.println((a < b) | (a < c));
System.out.println("===============");
// ^ 异或；相同为false，不同为true
System.out.println((a > b) ^ (a > c));
System.out.println((a > b) ^ (a < c));
System.out.println((a < b) ^ (a > c));
System.out.println((a < b) ^ (a < c));
System.out.println("===============");
// ! 非；非false则true，非true则false
System.out.println(!false);
System.out.println(!true);
//&和&&的区别
System.out.println((a > b) & (a++ > c));
System.out.println("a = " + a);
System.out.println((a > b) && (a++ > c));
System.out.println("a = " + a);
System.out.println((a == b) && (a++ > c));
System.out.println("a = " + a);
//|和||的区别
System.out.println((a > b) | (a++ > c));
System.out.println("a = " + a);
System.out.println((a > b) || (a++ > c));
System.out.println("a = " + a);
System.out.println((a == b) || (a++ > c));
System.out.println("a = " + a);
}
}
6. 条件运算符
- 条件运算符格式：
条件表达式？结果1：结果2
-
条件运算符计算方式：
- 条件判断的结果是true，条件运算符整体结果为结果1，赋值给变量。
- 判断条件的结果是false，条件运算符整体结果为结果2，赋值给变量。
public static void main(String[] args) {
int i = (1==2 ? 100 : 200);
System.out.println(i);//200
int j = (3<=4 ? 500 : 600);
System.out.println(j);//500
}
public class ConditionOperator{
public static void main(String[] args){
//判断两个变量a,b谁大，把大的变量赋值给max
int a = 2;
int b = 2;
int max = a >= b ? a : b;
//如果a>=b成立，就取a的值赋给max，否则取b的值赋给max
System.out.println(max);
boolean marry = false;
System.out.println(marry ? "已婚" : "未婚" );
}
}
