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：

public class Test1{    
    public static void main(String[] args){
        byte b=20;//范围-128~127
        System.out.println("byte--->b="+b);
        byte b2=012;//八进制
        System.out.println("byte--->八进制b2="+b2);//将八进制12--->十进制10
        byte b3=0x12;//十六进制
        System.out.println("byte--->十六进制b2="+b3);//将十六进制12--->十进制18
        short s=300;//范围-32768~32767
        System.out.println("short--->s="+s);
        int  i=10000;//范围大约21亿
        System.out.println("int--->i="+i);
        long l=5555555555L;//5555555555默认int类型,5555555555L为long类型
        System.out.println("long---->l="+l);
        float f=3.14f;    //3.14默认为double类型,3.14f为float
        System.out.println("float--->f="+f);
        //科学计数法:314E2=314*10^2
        float f2=314e2F;//314e2默认为double类型
        System.out.println("科学计数法的314E12==>"+f2);
        double d=314e2;
        System.out.println("double科学计数法的314E12==>"+d);
        double d2=1.123456789012345678;//精度四舍五入
        System.out.println("double--->d2="+d2);
    }
}

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

public class TestVar4{
    public static void main(String[] args){
        /*
            常量在程序运行过程中无法被修改，在java中使用final修饰，
            常量的单词一般为大写单词或字符
                3.1415926
        */
        final double PI = 3.1415926;
        //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
        double r = 5;
        double s = r*r*PI;
        double c = 2*r*PI;
        System.out.println("圆的面积为：" + s);
        System.out.println("圆的周长为：" + c);
    }
}

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：

import java.util.Scanner;//使用前导包
public class TestScanner{
    public static void main(String[] args){
        //创建对象：类名 对象名 = new 类名(参数);
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入您的姓名:");
        //调用方法 对象名.方法名()
        String name = scanner.nextLine();//获取用户输入的字符串信息
        System.out.println("请输入您的年龄:");
        int age = scanner.nextInt();
        System.out.println("请输入您的身高:");
        float height = scanner.nextFloat();
        System.out.println("请输入您的体重:");
        double weight = scanner.nextDouble();
        System.out.println("是否已婚:");
        boolean is = scanner.nextBoolean();
        System.out.println("===========个人信息=========");
        System.out.println("您的姓名是" + name);
        System.out.println("您的年龄是" + age);
        System.out.println("您的身高是" + height);
        System.out.println("您的体重是" + weight);
        System.out.println("是否已婚" + is);
    }
}

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：

1. 1. 　　两种数据类型相互兼容
   2.       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。

import java.util.Scanner;
public class HomeWork4{
    public static void main(String[] args){
        /*
            解题思路：
            1，先获取用户输入的数字，定义一个Scanner对象
            2，将这个数字的个十百千位取出来
            3，将值进行加密操作，先加5在除以10取余
            3，利用异或运算交换个位和千位，十位和百位
            4，输出数字
        */
        System.out.println("请输入4位整数：");
        //定义一个Scanner对象
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        int num = sc.nextInt();
        //将这个数字的个十百千位取出来
        int ge = num%10;
        int shi = num/10%10;
        int bai = num/100%10;
        int qian = num/1000;
        //将值进行加密操作，先加5在除以10取余
        ge = (ge+5)%10;
        shi = (shi+5)%10;
        bai = (bai+5)%10;
        qian = (qian+5)%10;
        //利用异或运算交换个位和千位，十位和百位
        ge = ge^qian;
        qian = ge^qian;
        ge = qian^ge;
        shi = shi^bai;
        bai = bai^shi;
        shi = shi^bai;
        System.out.println("加密后的数据为："+qian+bai+shi+ge);
        
    }
}

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