JavaSE第03篇：Java基础语法之运算符、分支结构

本章将会延续JavaSE第02篇，详细讲解Java基础语法中的运算符和流程控制中的顺序结构、分支结构。

目录

• 第一章：运算符
  • 1.1-为什么需要运算符 （了解）
  • 1.2-运算符的分类（了解）
  • 1.3-赋值运算符（记忆）
  • 1.4-算术运算符（记忆）
  • 1.5-关系运算符 （记忆）
  • 1.6-逻辑运算符（记忆）
  • 1.7-其他运算符 （记忆）
• 第二章：流程控制
  • 2.0-数据输入（了解）
  • 2.1-为什么要学习流程控制 （了解）
  • 2.2-顺序结构 （重点）
  • 2.3-分支结构 （重点）
    • 2.3.1- if语句
    • 2.3.2- if-else语句
    • 2.3.3- if-else if-...else语句
    • 2.3.4- switch语句

第一章：运算符

运算符，简而言之就是运算的符号。

我们通常所理解的运算一般和数学有关系，同样编程中的运算和数学中运算规则是一致的。

在数学中一般我们运算的是数字，在编程中运算的就是数据了。

若要运算，那必然是少不了运算符号了。

1.1-为什么需要运算符 （了解）

从应用角度来看，在软件开发中，有很多很多业务功能需要通过程序运算的才能实现，比如：

• 网上购物商品数量的统计、价格的计算
• 支付宝或微信的消费转账
• 玩游戏中游戏人物的生命值、金币的计算
• ...

如何命令计算机计算数据呢？这时就需要运算符号表示运算。

1.2-运算符的分类（了解）

• 赋值运算符

• 算术运算符

• 关系运算符

• 逻辑运算符

• 其他运算符

1.3-赋值运算符（记忆）

运算符格式和作用

• 运算符号：=
• 作用：可以把右侧的 数据 赋值给 指定的 变量。

代码

int age = 10;  // 把数据10赋值给变量age

1.4-算术运算符（记忆）

运算符格式和作用

• 运算符号：
  1. 表示加法运算：+
  2. 表示减法运算：-
  3. 表示乘法运算：*
  4. 表示除法运算：/
  5. 表示取模运算：%

• 作用：可以实现数字相关的运算

代码

public static void main(String[] args) {
        int a = 10;
        int b = 3;
        /* 加法运算 */
        System.out.println(a + b);
        // 结果：13
        /* 减法运算 */
        System.out.println(a - b);
        // 结果：7
        /* 乘法运算 */
        System.out.println(a * b);
        // 结果：30
        /* 除法运算 */
        System.out.println(a / b);
        // 结果：3
        /* 取模运算-求余数 */
        System.out.println(a % b);
        // 结果：1
        /* 注意：在java中，任何整数不能除以0， 在运行时会发生错误！ */
        System.out.println(200/0);
        // 结果：Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero
}

1.5-关系运算符 （记忆）

关系运算符也叫比较运算符

运算符格式和作用

• 运算符：
  • 大于：>
  • 小于：<
  • 等于：==
  • 大于等于：>=
  • 小于等于：<=
  • 不等于：!=

• 作用：可以实现条件判断是否成立，运算结果是布尔值true或false

代码

public static void main(String[] args) {
        int a = 10;
        int b = 12;
        /* 大于 */
        System.out.println(a > b);
        // 结果：false
        /* 小于 */
        System.out.println(a < b);
        // 结果：true
        /* 等于 */
        System.out.println(a == b);
        // 结果：false
        /* 大于等于 */
        System.out.println(a >= b);
        // 结果：false
        /* 小于等于 */
        System.out.println(a <= b);
        // 结果：true
        /* 不等于 */
        System.out.println(a != b);
        // 结果：true
}

注意：千万不要把"=="误写成“=”，"=="是判断是否相等的关系，"="是赋值。

1.6-逻辑运算符（记忆）

逻辑运算符格式及运算符作用

逻辑运算符可以判断多个组合条件是否成立，运算结果是布尔值：true或false

代码

public class Operator {
	public static void main(String[]args){
		//定义变量 
		int i = 100; 
		int j = 200; 
		int k = 300; 
		//& “与”，并且的关系，只要表达式中有一个值为false，结果即为false
		System.out.println((i > j) & (i > k)); //false & false,输出false
		System.out.println((i < j) & (i > k)); //true & false,输出false
		System.out.println((i > j) & (i < k)); //false & true,输出false
		System.out.println((i < j) & (i < k)); //true & true,输出true
		//| “或”，或者的关系，只要表达式中有一个值为true，结果即为true
		System.out.println((i > j) | (i > k)); //false | false,输出false
		System.out.println((i < j) | (i > k)); //true | false,输出true
		System.out.println((i > j) | (i < k)); //false | true,输出true
		System.out.println((i < j) | (i < k)); //true | true,输出true
		//^ “异或”，相同为false，不同为true 
		System.out.println((i > j) ^ (i > k)); //false ^ false,输出false
		System.out.println((i < j) ^ (i > k)); //true ^ false,输出true
		System.out.println((i > j) ^ (i < k)); //false ^ true,输出true
		System.out.println((i < j) ^ (i < k)); //true ^ true,输出false
		//! “非”，取反
		System.out.println((i > j)); //false 
		System.out.println(!(i > j)); //!false，,输出true
	}
}

短路逻辑运算符

在逻辑与运算中，只要有一个表达式的值为false，那么结果就可以判定为false了，没有必要将所有表达式的值都计算出来，短路与操作就有这样的效果，可以提高效率。

同理在逻辑或运算中，一旦发现值为true，右边的表达式将不再参与运算

• 逻辑与&，无论左边真假，右边都要执行。

• 短路与&&，如果左边为真，右边执行；如果左边为假，右边不执行。

• 逻辑或|，无论左边真假，右边都要执行。

• 短路或||，如果左边为假，右边执行；如果左边为真，右边不执行。

代码

public class Operator2 {
	public static void main(String[]args){
		int x = 3;
		int y = 4;
		System.out.println(((x=x+1) > 4) & ((y=y+1) > 5)); // 两个表达都会运算 
		System.out.println(x); // 4 
		System.out.println(y); // 5 
		int a = 3;
		int b = 4;
		System.out.println(((a=a+1) > 4) && ((b=b+1) > 5)); // 左边已经可以确定结果为false，右边不参与运算
		System.out.println(a); // 4 
		System.out.println(b); // 4
	}
}

1.7-其他运算符 （记忆）

• 复合赋值运算符

  • 运算符：+=、-=、/=、*=、%=

  • 作用：和变量相关，是算术运算符和赋值运算符的组合使用。

  • 代码：

    int age = 10;
    age+=3; 
    System.out.print(age); 
    // 运行结果：13。 age+=3 拆解 age = aeg + 3

• 小括号

  • 运算符：(表达式)

  • 作用：可以提高运算的优先级。

  • 代码：

    int result = (10 + 8) * 2

• 自增和自减

  • 运算符：++ 、 --

  • 作用：变量自增1或自减1

    • 前置自增或自减：++变量或--变量，先让变量自身加1或减1，再参与表达式运算。
    • 后置自增或自减变量++或变量--，先让变量自身参与表达式运算，再自身加1或减1

  • 代码：

    /* 前置自增 */
    int a = 10;
    System.out.print(++a);  // 结果：11
    System.out.print(a);  // 结果：11
    /* 后置自增 */
    int b = 10;
    System.out.print(b++);  // 结果：10
    System.out.print(b);  // 结果：11

• 三元运算符

  • 格式：条件表达式？表达式1:表达式2

  • 意义：问号前面的位置是判断的条件，判断结果为boolean型，为true时调用表达式1，为false时调用表达式2。其逻辑为：如果条件表达式成立或者满足则执行表达式1，否则执行第二个。

  • 代码：

    int a = 10>8?10:8;
    System.out.print(a);  // 结果：10

第二章：流程控制

2.0-数据输入（了解）

需求

接收用户录入的两个数字，计算两个数字的和。

知识准备：如何接收用户录入的数据

我们可以通过 Scanner 类来获取用户的输入。使用步骤如下：

1、导包。Scanner 类在java.util包下，所以需要将该类导入。导包的语句需要定义在类的上面。

import java.util.Scanner;

2、创建Scanner对象。

Scanner sc = new Scanner(System.in);// 创建Scanner对象，sc表示变量名，其他均不可变

3、接收数据

int i = sc.nextInt(); // 表示将键盘录入的值作为int数返回。

4、示例

import java.util.Scanner; 
public class ScannerDemo { 
	public static void main(String[] args) { 
		//创建对象 
		Scanner sc = new Scanner(System.in); 
		//接收数据 
		int x = sc.nextInt(); 
		//输出数据 
		System.out.println("x:" + x); } 
}

功能实现：

import java.util.Scanner;
public class Test01 {
	public static void main(String[]args){
		// 创建Scanner对象
		Scanner scanner = new Scanner(System.in);
		// 提示输入数据
		System.out.println("请输入第一个数字："); 
		// 接收用户输入的第一个数据
		int num1 = scanner.nextInt();
		// 提示输入数据
		System.out.println("请输入第二个数字："); 
		// 接收用户输入的第二个数据
		int num2 = scanner.nextInt();
		// 计算两个数字的和并输出
		int sum = num1 + num2;
		// 任何数据和字符串相加时，"+"表示连接符
		System.out.println(num1 + "+" + num2 + "=" + sum);
	}
}

输出结果

请输入第一个数字：
100
请输入第二个数字：
20
100+20=120

2.1-为什么要学习流程控制 （了解）

流程，指的是程序的执行顺序。程序默认的执行顺序是自上而下执行的。

但是，在程序中有些程序是选择执行的或是重复执行的，不同的选择会有不同的功能。比如我们玩游戏时王者荣耀时，我们在手机上选择不同英雄时，本质底层就是程序在执行不同的代码。

所以，若要控制程序执行的流程，就必须学习流程控制语句。

流程控制语句分为三大类：顺序结构、分支结构 和 循环结构.

本篇我们学习顺序结构和分支结构，循环结构我们下一篇再细细讲解。

2.2-顺序结构 （重点）

顺序结构是程序中最简单最基本的流程控制，没有特定的语法结构，按照代码的先后顺序自上而下、从左向右，依次执行，程序中大多数的代码都是这样执行的。

顺序结构执行流程图：

public class Test {
	public static void main(String[]args){
		System.out.println(1); 
		System.out.println(2); 
		System.out.println(3); 
		System.out.println(4); 
	}
}
/*
	执行结果：
	1
	2
	3
	4
*/

2.3-分支结构 （重点）

2.3.1- if语句

语句格式：

if(条件表达式){
  // 代码块
}

执行流程：

若条件表达式成立（结果是true），则执行代码块中的程序。

示例：

需求：接收用户输入的年龄，判断用户是否满18岁，若满18岁，则输出“年龄合法”

import java.util.Scanner;
public class Test02 {
	public static void main(String[]args){
		// 创建Scanner对象
		Scanner scanner = new Scanner(System.in);
		// 提示输入数据
		System.out.println("请输入您的年龄："); 
		// 接收用户输入的年龄
		int age = scanner.nextInt();
		// 判断
		if(age >=18 ) {
			System.out.println("年龄合法");
		}
	}
}

2.3.2- if-else语句

语句格式

if(条件表达式){
  // 代码块
}else {
  // 代码块
}

执行流程

若条件表达式成立（结果是true），则执行if代码块中的程序，反之执行else代码块中的程序。

示例：

需求：接收用户输入的年龄，判断用户是否满18岁，若满18岁，则输出“年龄合法”，否则输出“年龄不合法”

import java.util.Scanner;
public class Test03 {
	public static void main(String[]args){
		// 创建Scanner对象
		Scanner scanner = new Scanner(System.in);
		// 提示输入数据
		System.out.println("请输入您的年龄："); 
		// 接收用户输入的年龄
		int age = scanner.nextInt();
		// 判断
		if(age >=18 ) {
			System.out.println("年龄合法");
		}else {
			System.out.println("年龄不合法");
		}
	}
}

2.3.3- if-else if-...else语句

语法格式：

if(条件表达式){
  // 代码块
}else if(条件表达式){   // 需求不同，else if语句定义的个数不同
  // 代码块
}
else if(条件表达式){
  // 代码块
}
// ...
else { // 需求不同，else语句可有可无
  // 代码块
}

执行流程：

代码从上而下依次判断。

若其中有满足条件的，则进入对于的代码块执行，后续分支不再执行。

若都不满足，则执行else中的语句。

示例：

需求：接收用户输入的学习成绩，输出等级。成绩大于等于90是A，大于等于80小于90是B，大于等于70小于80是C，大于等于60小于70是D，其他情况时E

import java.util.Scanner;
public class Test04 {
	public static void main(String[]args){
		// 创建Scanner对象
		Scanner scanner = new Scanner(System.in);
		// 提示输入数据
		System.out.println("请输入学生成绩："); 
		// 接收用户输入的数据
		float score = scanner.nextFloat();
		// 判断
		if(score>=90) {
			System.out.println("A");
		}else if(score>=80) {
			System.out.println("B");
		}else if(score>=70) {
			System.out.println("C");
		}else if(score>=60) {
			System.out.println("D");
		}else{
			System.out.println("E");
		}
	}
}

2.3.4- switch语句

语法格式：

switch(表达式) { 
  case 常量值1: 
    语句体1;
	break;
  case 常量值2:
	语句体2;
	break; 
   //...
   default: 
    语句体n+1; 
   break;
}

执行流程：

首先计算出表达式的值

其次，和case依次比较，一旦有对应的值，就会执行相应的语句，在执行的过程中，遇到break就会结束。

最后，如果所有的case都和表达式的值不匹配，就会执行default语句体部分，然后程序结束掉。

示例1：

需求：提示用户录入1-7之间的数字，根据数据返回给用户星期几

import java.util.Scanner;
public class Test05 {
	public static void main(String[]args){
		// 创建Scanner对象
		Scanner scanner = new Scanner(System.in);
		// 提示输入数据
		System.out.println("请输入一个数字（1-7）："); 
		// 接收用户输入的数据
		int num = scanner.nextInt();
		// 判断
		switch (num){
			case 1:
				System.out.println("星期一");
				break;
			case 2:
				System.out.println("星期二");
				break;
			case 3:
				System.out.println("星期三");
				break;
			case 4:
				System.out.println("星期四");
				break;
			case 5:
				System.out.println("星期五");
				break;
			case 6:
				System.out.println("星期六");
				break;
			case 7:
				System.out.println("星期日");
				break;
			default:
					System.out.println("不合法");
					break;
		}
	}
}

示例2：

需求：一年有12个月，分属于春夏秋冬4个季节，键盘录入一个月份，请用程序实现判断该月份属于哪个季节，并输出。

import java.util.Scanner;
public class Test06 {
	public static void main(String[]args){
		// 创建Scanner对象
		Scanner scanner = new Scanner(System.in);
		// 提示输入数据
		System.out.println("请输入一个月份（1-12）："); 
		// 接收用户输入的数据
		int num = scanner.nextInt();
		// 判断
		switch (num){
			case 12:
			case 1:
			case 2:
				System.out.println("冬"); 
			break;
			case 3:
			case 4:
			case 5:
				System.out.println("春"); 
			break;
			case 6:
			case 7:
			case 8:
				System.out.println("夏"); 
			break;
			case 9:
			case 10:
			case 11:
				System.out.println("秋"); 
			break;
			default
				System.out.println("输入的数字不合法"); 
			
		}
	}
}

注意：如果switch中得case，没有对应break的话，则会出现case穿透的现象。