【java基礎（八）】運算符

加（+） 減（-）乘（*）除（/）求餘（%）

• 加、減、乘什麼都不用說，和數學上的一樣。
• 除需要注意：當參與/運算的兩個操作數都是整數時，表示整數除法（結果爲整數）；否則，表示浮點除法（結果爲浮點數）。如：12 / 2 = 7; 15.0 / 2 = 7.5;。
• 注意：整數被0除將會產生一個異常，浮點數被0除將會得到無窮大或NaN結果。
• 整數的求餘操作（有時稱爲取模），用%表示。就是兩個數相除後的餘數。
• 看例子：

// 運算符 實例
public class Operator {

	public static void main(String[] args) {
		// 定義變量
		int a = 15;
		int b = 2;
		System.out.println(a + " + " + b + " = " + (a + b)); // 加
		System.out.println(a + " - " + b + " = " + (a - b)); // 減
		System.out.println(a + " * " + b + " = " + (a * b)); // 乘
		System.out.println(a + " / " + b + " = " + (a / b)); // 除
		System.out.println("15.0 / 2 = " + (15.0 / 2)); // 浮點除法
		System.out.println(a + " % " + b + " = " + (a % b)); // 求餘（取模）
		// System.out.println("1 / 0 = " + (1 / 0));  // 將會產生異常
		System.out.println("1/0 / 0 = " + (1.0 / 0)); // 無窮大
	}

}

去掉註釋後的異常信息：

數學函數

在Java的內置Math類中，包含了各種各樣的數學函數。

調用方法：Math.方法名(參數)；

• 平方跟（sqrt）。

		// 平方根
		double x = 4;
		double y = Math.sqrt(x);
		System.out.println(y);

• 冪運算（pow）。

		// 冪運算
		System.out.println(Math.pow(2, 3)); // 2的3次冪

• 三角函數
  • Math.sin
  • Math.cos
  • Math.tan
  • Math.atan
  • Math.atan2
• 指數函數和反函數
  • Math.exp
  • Math.log
  • Math.log10
• 兩個常量
  • Math.PI 表示圓周率π
  • Math.E 表示e常量
• 這些函數沒有必要死記硬背，只要知道有，常用的知道怎麼用，需要用到的時候能想到Math類即可。

數值類型之間的轉換

在平時的編程中會經常有意或者無意（無意的時候更多）將一種數值類型轉換爲另一種數值類型。

• 在類型轉換的時候，在數值範圍大的類型轉換爲數值範圍小的類型的時候，有可能會造成數據信息丟失的情況（因爲小的數值類型着不下那麼大的數字）。

		// 數值類型之間的轉換，丟失信息的情況
		int n = 123_456_789;
		float f = n;
		System.out.println(f);

• 在進行二元（兩個數）數值運算的時候，需要先將兩個數轉換爲同一種類型（自動轉或人工轉）再進行計算。轉換規則如下：
  • 如果兩個操作數中有一個是double類型，另一個操作數就會轉換爲double類型。
  • 否則，如果其中一個操作數是float類型，另一個操作數將會轉換爲float類型。
  • 否則，如果其中一個操作數是long類型，另一個操作數將會轉換爲long類型。
  • 否則，兩個操作數都將會轉換爲int類型。
• 數值類型的轉換可以用下面的圖表示，實心箭頭表示無信息丟失的轉換，虛心箭頭表示可能有精度損失的轉換。

強制類型轉換

在數值類型之間的轉換中可以看到，在必要的時候，int類型的值會自動的轉換爲double類型。但有些時候，我們需要將double轉換成int，在Java中，這種數值之間的轉換是允許強制進行的。

• 這個時候我們需要使用**強制類型轉換（cast）**實現這個操作。

強制類型轉換的語法格式是在圓括號中給出想要轉換的目標類型，後面緊跟着待轉換的變量名。

(想要轉換的目標類型)待轉換的變量名;

如：

		// 強制類型轉換
		double x = 9.997;
		int nx = (int)x;
		System.out.println(nx); // double強制轉換爲int後丟失精度

• 這裏我們將9.997強制轉換爲int，得到的結果是9，因爲強制類型轉換是通過截斷小數部分將浮點值轉換爲整型。如果根據我們的習慣要得到四捨五入的結果該怎麼辦呢？（思考3秒鐘），對了，要想到Math類肯定會有這樣的函數可以直接使用（自己查一下吧）。

結合賦值和運算符

我們經常會對變量本身進行運算操作，這個時候使用結合運算符就會很方便和精煉。

結合運算符賦值：將運算符放在=號的左邊，聯合構成一個運算符。

如：我們需要將變量x本身加4，常規寫法：x = x + 4;結合運算符寫法：x += 4。相比較一下，品一品。

同樣的+=、-=、*=、/=都是可以的。

注意：如果運算符左側操作數的數值類型與右側的不通，就會發生強制類型轉換。如int x = 1; x += 3.5;，等同於x = (int)(x + 3.5);。

如：

		// 結合賦值和運算符
		int x = 1;
		x += 4;
		System.out.println(x);
		x += 3.5; // 這裏會發生強制類型轉換 等同於 x = (int)(x + 3.5)
		System.out.println(x);

自增與自減運算符

在編程的過程中，尤其在遍歷集合的時候，加1、減1是數值變量最常見的操作。這也是爲什麼會有自增自減的運算符。

後綴模式：n++：將變量n的當前值加1，n–：將變量n的當前值減1。

前綴模式：++n：將變量n的當前值加1，–n：將變量n的當前值減1。

乍一看，後綴模式和前綴模式的效果一樣，但兩者是有區別的。

• 前綴模式會先完成加1；後綴模式會使用變量原來的值，再加1。
• 注意觀察實例，細品：

		// 自增 自減運算符
		int a = 1;
		int b = 1;
		System.out.println(a++);
		System.out.println(a);
		System.out.println(++b);
		System.out.println(b);

• 有些人建議不要使用自增、自減運算符，因爲易讀性不好。但我不這樣認爲，自增、自減運算符的簡練會讓代碼很好看。

關係運算符

• 相等：==
• 不等：!=
• 小於：<
• 大於：>
• 小於等於：<=
• 大於等於：>=

邏輯運算符

• 邏輯“與”：&&
• 邏輯“或”：||
• 邏輯“非”：!
• 從!=運算符可以看出來!就是邏輯非的意思。
• &&和||是按照短路方式求值的：如果第一個操作數能確定表達式的值，第二個操作數就不必計算了。
  • 對於&&：如果第一個表達式爲false，第二個表達式就不必計算了。
  • 對於||：如果第一個表達式爲true，第二個表達式就不必計算了。

		// 邏輯運算符
		int x = 1;
		if (x != 0 && x++ == 2)	// 這裏的x++被執行了
			;
		System.out.println(x);
		x = 1;
		if (x != 1 && x++ == 2)	// 這裏的x++沒有被執行
			;
		System.out.println(x);

三目運算符

condition ? expression1 : expression2;

這個就是三目運算符的樣例（三目就是這個運算符涉及到3個表達式）。

如果條件的結果是true，結果就是第一個表達式的值，否則結果爲第二個表達式的值。

		// 三目運算符
		int x = 1;
		int y = 2;
		int z = x > y ? x : y;	// 通過三目運算符獲取x.y中較大的數
		System.out.println(z);

位運算符

太複雜了，有興趣的自行先學習。

運算符優先級

下圖爲運算符的優先級圖，如果不使用括號，就按照給出的運算符優先級次序進行（注意結合性）。

運算符	結合性
[].()（方法調用）	左 -> 右
! ~ ++ – + - ()new（強制類型轉換）	右 -> 左
* / %	左 -> 右
+ -	左 -> 右
<< >> >>>	左 -> 右
< <= > >= instanceof	左 -> 右
== !=	左 -> 右
&	左 -> 右
^	左 -> 右
|	左 -> 右
&&	左 -> 右
||	左 -> 右
? :	右 -> 左
= += -= *= /= %= &= |= ^= <<= >>= >>>=	右 -> 左

• 因爲+=是右結合運算符，所以a += b += c;等價於a += (b += c)。
• 運算符的優先級不需要死記硬背，實在搞不清楚的時候就多用一些括號即可。

運算符中需要注意的點

• 要留意無意的類型轉換，有非常的多。
• 要學會並且習慣使用結合運算符（+=、-=）。
• 熟練使用自增、自減，不排斥，並且要有編程習慣，比如單行語句中不使用變量自增、自減後的值的時候，均寫成x--的形式，只有在語句中需要使用變量值時才考慮使用x--還是--x。
• 在做一些數學計算時，常用的計算方法一定要有意識的認爲Math類中應該有現成的方法（以此類推，在進行一些常規操作時，要有意識去想一下有沒有內置的函數可以使用）。
• 要熟練並且習慣使用三目運算符，會使代碼整潔、簡練、好看。
• 不要太在意運算符的優先級，適當使用括號（但當遇到問題時，應該能夠想一想是不是優先級的問題）。

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