1、进制的分类
（1）十进制： 数字组成：0-9 进位规则：逢十进一
（2）二进制： 数字组成：0-1 进位规则：逢二进一
十进制的256，二进制：100000000，为了缩短二进制的表示，又要贴近二进制，在程序中引入八进制和十六进制
（3）八进制：很少使用 数字组成：0-7 进位规则：逢八进一
与二进制换算规则：每三位二进制是一位八进制值
（4）十六进制 数字组成：0-9，a-f 进位规则：逢十六进一
与二进制换算规则：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 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 | |
| 2 | 10 | 2 | 2 |
| 3 | 11 | 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或A |
| 11 | 1011 | 13 | b或B |
| 12 | 1100 | 14 | c或C |
| 13 | 1101 | 15 | d或D |
| 14 | 1110 | 16 | e或E |
| 15 | 1111 | 17 | f或F |
| 16 | 10000 | 20 | 10 |
二进制数据转成十进制数据：从右边开始依次是2的0次，2的1次，2的2次。。。。
从右边开始，三位一组
从右边开始，四位一组
3、在代码中如何表示四种进制的值
请分别用四种类型的进制来表示10，并输出它的结果：（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);
计算机存储单位
-
字节（Byte）：是计算机信息技术用于计量存储容量的一种计量单位，一字节等于八位。
-
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8 bit 就称为一个字节(Byte)。
-
转换关系：
-
8 bit = 1 Byte
-
1024 Byte = 1 KB
-
1024 KB = 1 MB
-
1024 MB = 1 GB
-
1024 GB = 1 TB
Java的基本数据类型的存储范围
1、整型系列
（1）byte：字节类型
-
占内存：1个字节
-
存储范围：-128~127
（2）short：短整型类型
-
占内存：2个字节
-
存储范围：-32768~32767
（3）int：整型
-
占内存：4个字节
-
存储范围：-2的31次方 ~ 2的31次方-1
（4）long：整型
-
占内存：8个字节
-
存储范围：-2的63次方 ~ 2的63次方-1
注意：如果要表示某个超过int范围的常量整数它是long类型，那么需要在数字后面加L
2、浮点型系列（小数）
（1）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
注意：如果要表示某个常量小数是float类型，那么需要在数字后面加F或f，否则就是double类型
（2）double：双精度浮点型
-
占内存：8个字节
-
精度：科学记数法的小数点后15~16位
float f = 12.0F;//右边如果赋值小数常量值，那么必须加F或f
3、单字符类型：char
-
占内存：2个字节
4、布尔类型
boolean：只能存储true或false
1、补码与符号位
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，1是负数，0是正数。
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：
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
例如：byte类型（1个字节，8位）
25 ==> 原码 0001 1001 ==> 反码 0001 1001 -->补码 0001 1001
-25 ==>原码 1001 1001 ==> 反码1110 0110 ==>补码 1110 0111
底层是用加法代替减法：-128==》-127-1==》-127+(-1)
-127- -1 ==> -127 + 1
2、一个字节可以存储的数据范围是多少？
（1）无符号：不考虑正负数
（2）有符号
1个字节：8位
0000 0001 ~ 0111 1111 ==> 1~127
1000 0001 ~ 1111 1111 ==> -127 ~ -1
0000 0000 ==>0
1000 0000 ==> -128（特殊规定）
3、如何存储小数
-
为什么float（4个字节）比long（8个字节）的存储范围大？
-
为什么double（8个字节）比float（4个字节）精度范围大？
-
为什么float和double不精确
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③尾数位
详见《float型和double型数据的存储方式》文章随笔
4、如何存储字符
-
Java中使用的字符集：Unicode编码集
编码表
在计算机的内部都是二进制的0、1数据，如何让计算机可以直接识别人类文字的问题呢？就产生出了编码表的概念。编码表 ：就是将人类的文字和一个十进制数进行对应起来组成一张表格。例如：
| 字符 | 数值 |
|---|---|
| 0 | 48 |
| A | 65 |
| a | 97 |
将所有的英文字母，数字，符号都和十进制进行了对应，因此产生了世界上第一张编码表ASCII（American Standard Code for Information Interchange 美国标准信息交换码）。
Unicode(统一码、万国码、单一码)是计算机科学领域里的一项业界标准，包括字符集、编码方案等。Unicode 是为了解决传统的字符编码方案的局限而产生的，它为每种语言中的每个字符设定了统一并且唯一的二进制编码，以满足跨语言、跨平台进行文本转换、处理的要求。
字符常量的几种表示方式
（1）'一个字符'
例如：'A'，'0'，'尚'
（2）转义字符
（3）\u字符的Unicode编码值的十六进制型
例如：'\u5c1a'代表'尚'
（4）直接给char类型变量赋值十进制的0~65535之间的Unicode编码值
例如：'尚' 的编码值是23578
'a'的编码值是97
基本数据类型转换（Conversion）
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。
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
小结：通过上面案例我们可以得出数据类型的转换关系（取值范围从小到大），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，
（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
（3）当byte,short,char数据类型进行算术运算时，按照int类型处理
（4）boolean类型不参与
2、强制类型转换（显示类型转换）
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；
（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
（2）boolean类型不参与
（3）当某个值想要提升数据类型时，也可以使用强制类型转换
提示：这个情况的强制类型转换是没有风险的。
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
4、练习
1、练习题：判断如下代码是否编译通过，如果能，结果是多少？
short s1 = 120;
short s2 = 8;
short s3 = s1 + s2;
2、练习题：判断如下代码是否编译通过，如果能，结果是多少？
short s1 = 120;
short s2 = 8;
byte s3 = (byte)(s1 + s2);
3、练习题：判断如下代码是否编译通过，如果能，结果是多少？
char c1 = '0';
char c2 = '1';
char c3 = c1 + c2;
4、练习题：判断如下代码是否编译通过，如果能，结果是多少？
char c1 = '0';
char c2 = '1';
System.out.println(c1 + c2);
5、练习题：判断如下代码是否编译通过，如果能，结果是多少？
int i = 4;
long j = 120; //因为右边120默认是int类型，int的值赋值给long类型是可以的，会自动类型转换，但是要求这个int值不能超过int的存储范围，如果超过int的存储范围必须加L.
double d = 34;
float f = 1.2;//因为右边1.2默认是double类型，double的值是不能直接赋值给float的，要么加F要么使用强制类型转换。
System.out.println(i + j + d + f);//最后是double
6、练习题：判断如下代码是否编译通过，如果能，结果是多少？
int i = 1;
int j = 2;
double d = i/j;
System.out.println(d);
-
表达式：用运算符连接起来的式子
-
运算符的分类： 按照功能分：算术运算符、赋值运算符、比较运算符、逻辑运算、条件运算符...
| 分类 | 运算符 |
|---|---|
| 算术运算符 | +、-、*、/、%、++、-- |
| 赋值运算符 | =、+=、-=、*=、/=、%=等 |
| 关系运算符 | >、>=、<、<=、==、!= |
| 逻辑运算符 | &、|、^、!、&&、|| |
| 条件运算符 | (条件表达式)?结果1:结果2； |
| 位运算符（了解） | &、|、~、^、<<、>>、>>> |
-
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）
一元运算符：操作数只有一个 例如：正号（+） +a 负号（-） -a 自增自减 ++i i++ 逻辑非： !true
二元运算符：操作数有两个 例如：加法：a+b 减法：a-b 大于：a>b 逻辑与：a&b 三元运算符：条件 ? 结果1 ： 结果2
2.10.1 算术运算符
| 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、加减乘除模
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、“+”号的两种用法
-
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得话，+就是拼接的意思
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
}
}
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、练习
（1）获取一个四位数的个位，十位，百位，千位
public class Test01 {
public static void main (String [] args) {
//1.定义一个四位数，例如1234
int num = 1234;
//2.通过运算操作求出个位，十位，百位，千位
int ge = ？
int shi = ？
int bai = ？
int qian = ？
System.out.println(num + "这个四位数个位上的数字是：" + ge);
System.out.println(num + "这个四位数十位上的数字是：" + shi);
System.out.println(num + "这个四位数百位上的数字是：" + bai);
System.out.println(num + "这个四位数千位上的数字是：" + qian);
}
}
（2）自增自减练习
判断如下代码的运行结果
public static void main(String[] args){
int i = 1;
int j = i++;
int k = i++ * ++j + ++i * j++;
System.out.println("i = " + i);
System.out.println("j = " + j);
System.out.println("k = " + k);
}
public static void main(String[] args){
int i = 1;
int j = i++;
int k = i++ * ++j + --i * j--;
System.out.println("i = " + i);
System.out.println("j = " + j);
System.out.println("k = " + k);
}
public static void main(String[] args){
int i = 1;
int j = ++i + i++ * ++i + i++;
System.out.println("i = " + i);
System.out.println("j = " + j);
}
public static void main(String[] args){
int i = 0;
int result = ++i/--i;
System.out.println("result="+result);
}
2.10.2 赋值运算符
注意：所有的赋值运算符的=左边一定是一个变量
| 赋值运算符 | 符号解释 |
|---|---|
= |
将符号右边的值，赋值给左边的变量 |
+= |
将符号左边的值和右边的值进行相加操作，最后将结果赋值给左边的变量 |
-= |
将符号左边的值和右边的值进行相减操作，最后将结果赋值给左边的变量 |
*= |
将符号左边的值和右边的值进行相乘操作，最后将结果赋值给左边的变量 |
/= |
将符号左边的值和右边的值进行相除操作，最后将结果赋值给左边的变量 |
%= |
将符号左边的值和右边的值进行取余操作，最后将结果赋值给左边的变量 |
1、基本赋值运算符课堂案例
public class OperatorDemo04 {
public static void main(String[] args) {
int a = 3;
int b = 4;
a = a + b;
System.out.println(a); // 7
System.out.println(b); // 4
}
}
2、扩展赋值运算符课堂案例
public class OperatorDemo04 {
public static void main(String[] args) {
int a = 3;
int b = 4;
b += a;// 相当于 b = b + a ;
System.out.println(a); // 3
System.out.println(b); // 7
short s = 3;
// s = s + 4; 代码编译报错，因为将int类型的结果赋值给short类型的变量s时，可能损失精度
s += 4; // 代码没有报错
//因为在得到int类型的结果后，JVM自动完成一步强制类型转换，将int类型强转成short
System.out.println(s);
int j = 1;
j += ++j * j++;//相当于 j = j + (++j * j++);
System.out.println(j);//5
}
}
-
扩展赋值运算符在将最后的结果赋值给左边的变量前，都做了一步强制类型转换。
3、练习
交换两个变量的值 int m = 1; int n = 2;
int m = 1;
int n = 2;
int temp = m;
m = n;
n = temp;
2.10.3 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
}
}
练习：判断如下程序的运行结果
public static void main(String[] args){
int a = 1;
int b = 2;
int c = 0;
boolean flag = false;
if(flag=true){
c = a++ + b;
}
if(flag=false){
c = ++a - b;
}
System.out.println("a = " + a);
System.out.println("b = " + b);
System.out.println("c = " + c);
}
2.10.4 逻辑运算符
-
逻辑运算符，是用来连接两个布尔类型结果的运算符（
!除外），运算结果一定是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 |
1、课堂案例
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);