第3章-運算符、表達式和語句

第３章運算符、表達式和語句

3.1運算符與表達式3.2語句概述3.3if語句3.4switch語句3.5循環(huán)語句3.6break和continue語句3.7for語句與數(shù)組3.1運算符與表達式Java提供了豐富的運算符，如算術(shù)運算符、關(guān)系運算符、邏輯運算符、位運算符等。本節(jié)將介紹大部分運算符。1．算術(shù)運算符與表達式

加減運算符：+，-，加減運算符的結(jié)合方向是從左到右。加減運算符的優(yōu)先級是4級。乘，除和求余運算符：*，/，%，運算符的結(jié)合方向是從左到右。乘除運算符的操作元是整型或浮點型數(shù)據(jù)。*，/，%（取余）運算符的優(yōu)先級是3級。用算術(shù)符號和括號連接起來的符合java語法規(guī)則的式子，稱為算術(shù)表達式，如:x+2*y-30+3*(y+5)。２．自增，自減運算符：++，--

自增、自減運算符是單目運算符，可以放在操作元之前，也可以放在操作元之后。操作元必須是一個整型或浮點型變量。作用是使變量的值增1或減1．++x（--x）表示在使用x之前，先使x的值加（減）1。x++（x--）表示在使用x之后，使x的值加（減）1。下一次粗略的看,++x和x++的作用相當于

x=x+1。但++x和x++的不同之處在于,++x是先執(zhí)行

x=x+1再使用x的值,而x++是先使用x的值再執(zhí)行x=x+1。如果x的原值是5,則：對于y=++x y的值為6，x的值也變?yōu)?。y的值為5，然后x的值變?yōu)?。對于y=x++ 3．算術(shù)混合運算的精度

精度從“低”到“高”排列的順序是：

byteshortintlongfloatdoubleJava將按運算符兩邊的操作元的最高精度保留結(jié)果的精度。例如：

5/2的結(jié)果是2，要想得到2.5,必須寫成5.0/2或5.0f/2。char型數(shù)據(jù)和整型數(shù)據(jù)運算結(jié)果的精度是int。例如：bytex=7;

那么‘B’+x;的結(jié)果應(yīng)該是int因此下列寫法是不正確的，

charch=’B’+x;

應(yīng)當寫成：charch=(char)(’B’+x);

Java在計算算術(shù)表達式的值時,使用下列計算精度規(guī)則：1．如果表達式中有雙精度浮點數(shù)（double型數(shù)據(jù)），則按雙精度進行運算。2．如果表達式中最高精度是單精度浮點數(shù)（float型數(shù)據(jù)），則按單精度進行運算。3．如果表達式中最高精度是long型整數(shù)，則按long精度進行運算。4．如果表達式中最高精度低于int型整數(shù)，則按int精度進行運算。精度從“低”到“高”排列的順序是：

byteshortintlongfloatdouble4．關(guān)系運算符與關(guān)系表達式關(guān)系運算符：<，>，<=，>=，!=,==關(guān)系運算符用來比較兩個值的關(guān)系。關(guān)系運算符的運算結(jié)果是boolean型，當運算符對應(yīng)的關(guān)系成立時，運算結(jié)果是true，否則是false。例如，10<9的結(jié)果是false，5>1的結(jié)果是true，注意：因為算術(shù)運算符的級別高于關(guān)系運算符,10>20-17相當于10>（20-17）,結(jié)果當然是true。

3!=5的結(jié)果是10>20-17的結(jié)果為truetrue結(jié)果為數(shù)值型的變量或表達式可以通過關(guān)系運算符（如表3.1所示）形成關(guān)系表達式。如，4>8，(x+y)>80。p35運算符優(yōu)先級用法含義結(jié)合方向>6op1>op2大于左到右<6op1<op2小于左到右>=6op1>=op2大于等于左到右<=6op1<=op2小于等于左到右==7op1==op2等于左到右!=7op1!=op2不等于左到右

表3.1 關(guān)系運算符５．邏輯運算符與邏輯表達式

邏輯運算符包括：&&，||，!。表

3.2邏輯運算符運算符優(yōu)先級用法含義結(jié)合方向&&||!11122op1&&op2op1||op2!op邏輯與邏輯或

邏輯非左到右

左到右

右到左其中&&、||為雙目運算符，實現(xiàn)邏輯與、邏輯或；！為單目運算符，實現(xiàn)邏輯非。邏輯運算符的操作元必須是boolean型數(shù)據(jù)，邏輯運算符可以用來連接關(guān)系表達式。結(jié)果為boolean

型的變量或表達式可以通過邏輯運算符合成為邏輯表達式。op1op2op1&&op2op1||op2!

op1truetruetruetruefalsetruefalsefalsetruefalsefalsetruefalsetruetruefalsefalsefalsefalsetrue用邏輯運算符進行邏輯運算,結(jié)果如表3.3所示。p23

表3.3 用邏輯運算符進行邏輯運算例如，2>8&&9>2的結(jié)果為false，2>8||9>2的結(jié)果為true。3!=521<25&&短路邏輯運算符6．賦值運算符與賦值表達式賦值運算符：=賦值運算符是雙目運算符，左面的操作元必須是變量，不能是常量或表達式。賦值運算符的優(yōu)先級較低，是14級，結(jié)合方向右到左。賦值表達式的值就是“=”左面變量的值。注意:不要將賦值運算符“=”與等號運算符“==”混淆。設(shè)x是一個整型變量，y是一個boolean型變量，x=20

和y=true都是正確的賦值表達式，整型數(shù)據(jù)在內(nèi)存中以二進制的形式表示,比如一個int

型的變量在內(nèi)存中占4個字節(jié)共32位,int型數(shù)據(jù)7的二進制表示是

0000000000000000

00000000000001117．位運算符左面最高位是符號位,最高位是0表示正數(shù),1表示負數(shù)。負數(shù)采用補碼表示,比如-8的補碼是

111111111111111111111111111111000這樣我們就可以對整型數(shù)據(jù)進行按位的運算,比如,對兩個整型數(shù)據(jù)對應(yīng)的位進行運算得到一個新的整型數(shù)據(jù)。（1）“按位與”運算符“&”是雙目運算符,對兩個整型數(shù)據(jù)a,b

按位進行運算,運算結(jié)果是一個整型數(shù)據(jù)c。

例如a 0000000000000000

0000000000000111b 10000001101001011111001110101011&c 0000000000000000

0000000000000011

運算法則是：如果a,b

兩個數(shù)據(jù)對應(yīng)位都是1,則c的該位是1,否則是0。如果b的精度高于a,那么結(jié)果c的精度和b相同。

（2）“按位或”運算符“|”是雙目運算符。對兩個整型數(shù)據(jù)a,b

按位進行運算,運算結(jié)果是一個整型數(shù)據(jù)c。

運算法則：是 如果a,b

兩個數(shù)據(jù)對應(yīng)位都是0,則c的該位是0,否則是1。如果b的精度高于與a,那么結(jié)果c的精度和b相同。例如a 0000000000000000

0000000000000111b 10000001101001011111001110101011|c 10000001101001011111001110101111（3）“按位非”運算符“~”是單目運算符。對一個整型數(shù)據(jù)a按位進行運算,運算結(jié)果是一個整型數(shù)據(jù)c。

運算法則：是如果a對應(yīng)位都是0,則c的該位是1否則是1。例如a 0000000000000000

0000000000000111~ab 10000001101001011111001110101011~b 1111111111111111

111111111111100001111110010110100000110001010100 ”^”是雙目運算符。對兩個整型數(shù)據(jù)a,b

按位進行運算,運算結(jié)果是一個整型數(shù)據(jù)

c。

運算法則：是如果a,b

兩個數(shù)據(jù)對應(yīng)位相同,則c的該位是

0,否則是1。如果b的精度高于與a,那么結(jié)果c的精度和b相同。由異或運算法則可知：

a^a=0,a^0=a因此,如果c=a^b,那么a=c^b,即用同一個數(shù)對數(shù)a進行兩次”異或”運算的結(jié)果又是數(shù)a。c=a^b=

a^b^b=a^0=a（4）“按位異或”運算符c^b在下面的例子1中,利用”異或”運算的性質(zhì),對幾個字符進行加密并輸出密文,然后再解密。

例子1（效果如圖3.1）classExample3_1{publicstaticvoidmain(Stringargs[]){chara1='十',a2='點',a3='進',a4='攻';charsecret='8';a1=(char)(a1^secret);a2=(char)(a2^secret);a3=(char)(a3^secret);a4=(char)(a4^secret);

System.out.println("密文:"+a1+a2+a3+a4);a1=(char)(a1^secret);a2=(char)(a2^secret);a3=(char)(a3^secret);a4=(char)(a4^secret);

System.out.println("原文:"+a1+a2+a3+a4);}}位運算符也可以操作邏輯型數(shù)據(jù)，法則是：當a,b

都是true時,a&b

是true,否則a&b

是false。當a,b

都是false時,a|b

是false,否則a|b

是true。當a是true時,~a是false；當a是false時,~a是true.位運算符在操作邏輯型數(shù)據(jù)時,與邏輯運算符&&，||，!

不同的是：位運算符要計算完a和b的之后，再給出運算的結(jié)果。比如，x的初值是1,那么經(jīng)過下列邏輯比較運算后,((y=1)==0))&&((x=6)==6));x的值仍然是1,但是如果經(jīng)過下列位運算之后,((y=1)==0))&((x=6)==6));x的值將是6?！?/p>

位運算符也可以操作字符數(shù)據(jù),但運算結(jié)果是int

型數(shù)據(jù),例如：charx=’a’,y=’b’;那么x|y，x&y，x^y,~x的結(jié)果是int型。8．instanceof

運算符

該運算符是雙目運算符，左面的操作元是一個對象；右面是一個類。當左面的對象是右面的類創(chuàng)建的對象時，該運算符運算的結(jié)果是true

，否則是false。

9．運算符綜述Java的表達式就是用運算符連接起來的符合Java規(guī)則的式子。運算符的優(yōu)先級決定了表達式中運算執(zhí)行的先后順序。例如，x<y&&!z相當于(x<y)&&(!z)，沒有必要去記憶運算符號的優(yōu)先級別，在編寫程序時可盡量的使用括號（）運算符號來實現(xiàn)你想要的運算次序，以免產(chǎn)生難以閱讀或含糊不清的計算順序。運算符的結(jié)合性決定了并列相同級別的運算符的先后順序，例如，加減的結(jié)合性是從左到右，8-5+3相當于

（8-5）+3。再如：邏輯否運算符！的結(jié)合性是從右到左，?。相當于!(!x)。

表3.4 運算符的優(yōu)先級和結(jié)合性優(yōu)先級描述運算符結(jié)合性分隔符[]().,;

對象歸類,

自增自減運算,instanceof++--！右到左邏輯非算術(shù)乘除運算*/%左到右算術(shù)加減運算+-左到右移位運算>><<>>>左到右大小關(guān)系運算<<=>>=左到右相等關(guān)系運算==!=左到右按位與運算&左到右按位異或運算^左到右按位或運算|左到右

表3.4 運算符的優(yōu)先級和結(jié)合性優(yōu)先級描述運算符結(jié)合性邏輯與運算&&左到右邏輯或運算||左到右三目條件運算？：左到右賦值運算=右到左3.2語句概述

Java里的語句可分為以下五類：

1.方法調(diào)用語句

System.out.println(“Hello");2.表達式語句由一個表達式構(gòu)成一個語句,最典型的是賦值語句。如：x=23;

一個表達式的最后加上一個分號就構(gòu)成了一個語句。分號是語句不可缺少的部分。

3.復(fù)合語句可以用{}把一些語句括起來構(gòu)成復(fù)合語句。

{z=23+x;

System.out.println("hello");}4.空語句

;5.控制語句包括條件語句和switch開關(guān)語句。6.package語句和import語句

package語句和import語句和類,對象有關(guān),將在第4章講解。3.3if條件分支語句

Java語言的控制語句有2種類型，即條件語句，和switch開關(guān)語句。1．條件控制語句（1）if語句的一般形式：

if(表達式){若干語句

}真表達式{若干語句}假

if后面()內(nèi)的表達式的值必須是boolean

類型,當值為true時,則執(zhí)行緊跟著的復(fù)合語句;如果表達式的值為false,則執(zhí)行程序中if語句后面的其他語句。復(fù)合語句如果只有一個語句,{}可以省略不寫,但為了增強程序的可讀性最好不要省略！例2將變量a，b，c按從小到大順序排列輸出

publicclassExample3_2{publicstaticvoidmain(String

args[]){

inta=9,b=5,c=7,t;

if(a>b){t=a;a=b;b=t;}

if(a>c){t=a;a=c;c=t;}

if(b>c){t=b;b=c;c=t;}

System.out.println("a="+a+",b="+b+",c="+c);}}（2）if-else語句的一般形式：if(表達式){若干語句

}else{若干語句

}表達式{若干語句}假{若干語句}真

if后面()內(nèi)的表達式的值必須是boolean

型的。如果表達式的值為true，則執(zhí)行緊跟著的復(fù)合語句；如果表達式的值為false，則執(zhí)行else后面的復(fù)合語句。復(fù)合語句是由{}括起來的若干個語句。下列是有語法錯誤的if-else語句,if(x>0)y=10;z=20;elsey=-100;

正確的寫法是

if(x>0){y=10;z=20;}elsey=100;注：

if和else后面的復(fù)合句里如果只有一個語句,{}可以省略不寫,但為了增強程序的可讀性最好不要省略。有時為了編程的需要,else或if后面的大括號里可以沒有語句。例3.4publicclassExample3_3{publicstaticvoidmain(Stringargs[]){

intmath=65,english=85;if(math>60){System.out.println("數(shù)學(xué)及格了");}else{System.out.println("數(shù)學(xué)不及格");}

if(english>90){System.out.println("英語是優(yōu)");}else{System.out.println("英語不是優(yōu)");}

System.out.println("我在學(xué)習(xí)控制語句");

}}（3）if語句的擴充形式表達式1false表達式2false…表達式nfalse語句1語句2語句nIf（表達式1）語句1elseif（表達式2）語句2…elseif(表達式n)

語句n

if（表達式1）語句1elseif(表達式2)語句2elseif(表達式3)語句3……elseif(表達式m)語句melse語句n

if（表達式1）語句1elseif(表達式2)語句2elseif(表達式3)語句3……elseif(表達式m)語句melse語句n

if（魚香肉絲）買魚香肉絲

else

if(燒茄子)買燒茄子

else

if(燒豆角)買燒豆角

……

else

if(土豆絲)買土豆絲

else不買

if（魚香肉絲）買魚香肉絲

elseif(燒茄子)買燒茄子

elseif(燒豆角)買燒豆角

……elseif(土豆絲)買土豆絲

else不買3.4switch開關(guān)語句

switch語句是多分支的開關(guān)語句，它的一般格式定義如下（其中break語句是可選的）：switch(表達式){case常量值1:

若干個語句

break;case常量值2:

若干個語句

break;...case常量值n:

若干個語句

break;default:

若干語句}

switch語句中表達式的值必須是整型或字符型，但不能是long；常量值1到常量值n必須也是整型或字符型。

switch語句首先計算表達式的值,如果表達式的值和某個case后面的常量值相同,就執(zhí)行該case里的若干個語句直到碰到break語句為止。若沒有一個常量與表達式的值相同,則執(zhí)行default后面的若干個語句。其中default是可有可無的,如果它不存在,并且所有的常量值都和表達式的值不相同,那么switch語句就不會進行任何處理。注意！在同一個switch語句中,case后的常量值必須互不相同。例4importjava.util.Scanner;publicclassExample3_4{publicstaticvoidmain(String

args[]){

intnumber;

System.out.println("輸入正整數(shù)(回車確定)");Scannerreader=newScanner(System.in); number=reader.nextInt();

switch(number){ case9: case131: case12:System.out.println(number+"是三等獎"); break; case209: case596: case27:System.out.println(number+"是二等獎"); break; case875: case316: case59:System.out.println(number+"是一等獎"); break; default:System.out.println(number+"未中獎");}}}3.5循環(huán)語句

1．for循環(huán)語句for語句是java程序設(shè)計中最有用的循環(huán)語句之一，for語句的格式如下：for(表達式1；表達式2；表達式3){若干語句

}

for語句中的復(fù)合語句{若干語句},稱為循環(huán)體。表達式1負責完成變量的初始化。表達式式2是值為

boolean型的表達式,稱為循環(huán)條件。表達式3用來修整變量,改變循環(huán)條件。for語句的執(zhí)行過程是這樣的：

首先計算表達式1,完成必要的初始化工作；再判斷表達式2的值,若表達式2的值為true,則執(zhí)行循環(huán)體；執(zhí)行完循環(huán)體之后緊接著計算表達式3,以便改變循環(huán)條件,這樣一輪循環(huán)就結(jié)束了。

第二輪循環(huán)從計算表達式2開始,若表達式2的值仍為true，則繼續(xù)循環(huán),否則跳出整個for語句執(zhí)行后面的語句,如圖3.6所示。for(表達式1；表達式2；表達式3){若干語句

}表達式1表達式2循環(huán)體表達式3for(表達式1；表達式2；表達式3){若干語句

}truefalse例5計算8+88+888+8888……的前12項和

publicclassExample3_5{publicstaticvoidmain(String

args[]){longsum=0,a=8,item=a,n=12,i=1;

for(i=1;i<=n;i++){sum=sum+item;item=item*10+a;}

System.out.println(sum);}}2．while循環(huán)一般格式：

while(表達式){

若干語句

}3．do-while循環(huán)一般格式：

do{

若干語句

}while(表達式);當{}中只有一條語句時，大括號{}可以省略，但最好不要省略,以便增加程序的可讀性。注

do-while循環(huán)和while循環(huán)的區(qū)別是 do-while的循環(huán)體至少被執(zhí)行一次。表達式{若干語句}假真While循環(huán)語句表達式{若干語句}假真do-While循環(huán)語句例6用while語句計算1+1/2!+1/3!+1/4!…的前20項

publicclassExample3_6{publicstaticvoidmain(String

args[]){doublesum=0,item=1;

inti=1,n=20;

while(i<=n){sum=sum+item;i=i+1;item=item*(1.0/i);}

System.out.println("sum="+sum);}}3.6break和continue語句

break和continue語句是指用關(guān)鍵字break或continue加上分號構(gòu)成的語句，例如：

break;在循環(huán)體中可以使用break語句和continue語句。在一個循環(huán)中，比如循環(huán)50次的循環(huán)語句中，如果在某次循環(huán)中執(zhí)行了break語句，那么整個循環(huán)語句就結(jié)束。如果在某次循環(huán)中執(zhí)行了continue語句，那么本次循環(huán)就結(jié)束，即不再執(zhí)行本次循環(huán)中循環(huán)體中continue語句后面的語句，而轉(zhuǎn)入進行下一次循環(huán)。

真表達式1語句1表達式2語句2While循環(huán)語句假continue真假break例7publicclassExample3_7{publicstaticvoidmain(Stringargs[]){

intsum=0,i,j;for(i=1;i<=10;i++){if(i%2==0)//計算1+3+5+7+9continue;sum=sum+i;}

System.out.println("sum="+sum);for(j=2;j<=100;j++)//求50以內(nèi)的素數(shù)

{for(i=2;i<=j/2;i++){if(j%i==0)break;}if(i>j/2){System.out.println(""+j+"是素數(shù)");}}}}3.7for語句與數(shù)組

JDK1.5后,對for語句的功能給予擴充、增強，以便更好地遍歷數(shù)組。語法格式如下：for(聲明循環(huán)變量：數(shù)組的名字){…}其中，聲明的循環(huán)變量的類型必須和數(shù)組的類型相同。這種形式的for語句類似自然語言中的“foreach”語句，為了便于理解上述for語句，可以將這種形式的for語句中翻譯成“對于循環(huán)變量依次取數(shù)組的每一個元素的值”。

例子8分別使用for語句的傳統(tǒng)方式和改進方式遍歷數(shù)組。

publicclassExample3_8{publicstaticvoidmain(Stringargs[]){

inta[]={1,2,3,4};charb[]={'a','b','c','d'};

for(intn=0;n<a.length;n++){//傳統(tǒng)方式

System.out.println(a[n]);}

for(intn=0;n<b.length;n++){//傳統(tǒng)方式

System.out.println(b[n]);}

for(int

i:a){//循環(huán)變量i依次取數(shù)組a的每一個元素的值（改進方式）

System.out.println(i);}for(charch:b){//循環(huán)變量ch依次取數(shù)組b的每一個元素的值（改進方式）

System.out.println(ch);}}}3.8應(yīng)用舉例

前面講過：可以使用Scanner類創(chuàng)建一個對象：

Scannerreader=newScanner(System.in);◆reader對象調(diào)用下列方法，讀取用戶在命令行（例如，MS-DOS窗口）輸入的各種基本類型數(shù)據(jù)：

nextBoolean()、nextByte()、nextShort()、nextInt()

nextLong()、nextFloat()、nextDouble()。

◆上述方法執(zhí)行時都會堵塞，程序等待用戶在命令行輸入數(shù)據(jù)回車確認。上述方法執(zhí)行時都會阻塞，