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原创 什么是Java运算?Java运算:比九九乘法表还简单

发布时间:2021-07-15 15:16:23 浏览 2552 来源:博学谷 作者:小谷

    提到运算,你可能会立即想到加、减、乘、除四则运算以及“九九乘法表”。Java 语言中有很多进行数据运算的方式,比如:算术运算、比较运算、逻辑运算、赋值运算、三目运算等。每一种运算方式,又都包含了很多的运算符,小编把这些运算符形象的称为“十八般武艺”,学习 Java 中的运算,就是学习这些运算符的使用,也就是修炼这“十八般武艺”的过程。

    运算符,顾名思义,就是对数据(常量和变量)进行运算的符号。我们把数据用运算符连接起来,就构成了可以进行运算的表达式。比如 1 + 2、3 * 4 等等。看看这行代码:

    public class Test{

       public static void main(String[] args) {

           int number = 1 + 2; // 使用加号(+)将常量1和2连接起来,构成了一个加法表达式,并把运算结果赋值给变量number

           System.out.println(number); // 输出number的值

      }

    }

    上面的式子就是使用运算符加号(+)将常量 1 和 2 连接起来,构成了一个加法表达式,并把运算结果赋值给变量 number,不出意外的话,打印结果应该是:

    3

    事实上,参与运算的数据可能会有很多,也有可能是变量、常量等混合在一起进行运算,比如(接上面代码):

    public class Test{

       public static void main(String[] args) {

           int number = 1 + 2; // 使用加号(+)将常量1和2连接起来,构成了一个加法表达式,并把运算结果赋值给变量number

           System.out.println(number); // 输出number的值

           int count = number + 10; // 变量和常量同时参与运算

           System.out.println(count); // 输出计算结果

      }

    }

    打印结果:

    13

    除此之外,运算的方式也有很多,加法、减法、取余(取模)、比较运算等等,但它们都有一个共同的特点:每个表达式都会有一个运算结果。我们根据表达式运算结果的数据类型,将表达式的类型进行归纳分类,比如:

    整型表达式:运算结果为整数。比如: 1 + 2、10 * 20、5 - 3,它们的运算结果都是整数
    浮点型表达式:运算结果为浮点数。比如:3.14 * 2、0.618 + 0.382、3.0 / 1,它们的运算结果都是浮点数
    布尔型表达式:运算结果为布尔类型的值。比如:2 > 1、(20-10) < 15,它们的运算结果都是布尔型:要么true、要么false。

    练好了运算符、表达式的基本功,现在,我们可以开始学习真正的武艺了。

    算术运算

    先来几个简单的招式,好好复习我们小学时期的算术运算。Java 中的算术运算符【大概、也许】有七种:

    前面四个运算符还算常见:+、 -、 *、 / ,虽然乘号(*)和除号(/)跟我们以前见到的长得不一样,但并不难理解。百分号(%)在这里是“取余”、“取余”的意思,也就是说,使用百分号(%)可以得到数字 7 除以 3 之后的余数:1。而 ++ 和 -- 就比较陌生了,它们分别代表数据 “自增1” 和 “自减1”,这种运算是我们以前没见过的,接下来,我手把手教你每个招式——运算符的用法。

    1、加、减、乘、除

    先学会舞刀弄枪——四则运算的用法,上代码:

    public class Test{

       public static void main(String[] args) {

           int num1 = 3;

           int num2 = 4;

           int num3 = 5;

           int num4 = 10;

           // 1.加法运算

           int add = num1 + num2;

           // 2.减法运算

           int subtract = num2 - num1;

           // 3.乘法运算

           int multiply = num2 * num3;

           // 4.除法运算

           int divide = num4 / num3;

           // 分别输出运算结果

           System.out.println(add); // 输出加法计算结果

           System.out.println(subtract); // 输出减法计算结果

           System.out.println(multiply); // 输出乘法计算结果

           System.out.println(divide); // 输出除法计算结果

      }

    }

    输出结果:

    7

    1

    20

    2

    运算结果完全没有新意。

    除法运算有个细节要注意:如果相除的两个数进行运算,除不尽怎么办?猜想一下,下面这个行代码会得到什么结果:

    System.out.println(7 / 3); // 即 7 / 3,结果是什么,2.333...还是2,还是1

    看结果:

    public class Test{

      public static void main(String[] args) {

      System.out.println(7 / 3);

      }

    }    

    结果居然是2!为什么会这样?

    切记一点:除法运算符( / ),得到两个数据相除的,在 Java 语言中,整数除以整数结果还是整数,如果除不尽,会舍弃余数。也就是说,7 / 3 的商是2,余数为1,因为参与运算的被除数、除数都是整数(int类型),所以计算结果还是整数,舍弃了余数部分,结果是2。

    是不是有一种恍然大悟的感觉。这是 Java 中的运算与我们以前的认知第一个不一样的地方。

    2、取模、自增(++)和自减(--)

    再教你三个进阶招式(%、 ++、 --):

    public class Test{

       public static void main(String[] args) {

           int num1 = 3;

           int num2 = 4;

           int num3 = 5;

           int num4 = 10;

           int remainder = num3 % num1; // 取模/取余运算,5对3取模,结果是?

           System.out.println(remainder); // 输出取模运算结果

           num2++; // num2自增1

           num4--; // num4自减1

           System.out.println(num2); // 输出自增之后的运算结果

           System.out.println(num4); // 输出自减之后的运算结果

      }

    }

    输出结果:

    2

    5

    9

    百分号(%)是取模运算,也叫取余运算,是除法运算的一种扩展,只不过除法运算得到的结果是商,而取模运算得到的结果是余数。如果两个数进行取模运算,结果是0,意味着什么?没错,这就是整除的效果,所以,取模运算(%)可以用来判断两个数是否能够整除,也就是说,被除数是除数的倍数。

    加加(++)和减减(--)运算是让变量进行自增或自减。这里要注意,不能将这两个运算符直接使用到常量上,比如下面的代码是错误的:

    1++; // 不允许常量自增或自减

    思考一下,为什么?那是因为常量的概念,规定了它不能够被修改,所以,如果你想要获得2,那么直接使用字面值常量2就行了,完全不需要使用另一个常量进行运算。还有个细节,上面的代码,也可以把 ++ 和 -- 放到变量的前面,这样的运算结果是一样的(放在变量前、后的代码不能同时存在,否则数据会进行两次运算哦):

    来,我们试试把++和--写到前面

    ++num2; // num2自增1

    --num4; // num4自减1

    public class Test{

       public static void main(String[] args) {

           int num1 = 3;

           int num2 = 4;

           int num3 = 5;

           int num4 = 10;

           int remainder = num3 % num1; // 取模/取余运算,5对3取模,结果是?

           System.out.println(remainder); // 输出取模运算结果

           // num2++; // num2自增1

    // num4--; // num4自减1

    ++num2; // num2自增1

    --num4; // num4自减1

           System.out.println(num2); // 输出自增之后的运算结果

           System.out.println(num4); // 输出自减之后的运算结果

      }

    }

    输出结果没有变化:

    5

    9

    当然,加加(++)和减减(--)也可以像别的运算符那样,把结果赋值给一个新的变量,就像这样:

    public class Test{

       public static void main(String[] args) {

           int num1 = 3;

           int num2 = 4;

           int num3 = 5;

           int num4 = 10;

           int num5 = num2++; // 猜想:num2自增1,然后赋值给新变量num5

    int num6 = num4--; // 猜想:num4自减1,然后赋值给新变量num6

    System.out.println(num5); // 输出自增之后的运算结果

    System.out.println(num6); // 输出自减之后的运算结果

      }

    }

    输出结果:

    4

    10

    咦,怎么还是原来的值?难道是没有发生运算?

    看来我们的猜想不正确,原来

    int num5 = num2++; // 结论:num2先赋值给新变量num5,然后才进行自增运算

    int num6 = num4--; // 结论:num4先赋值给新变量num6,然后才进行自减运算

    我把加加(++)和减减(--)放到变量前面试试:

    public class Test{

       public static void main(String[] args) {

           int num1 = 3;

           int num2 = 4;

           int num3 = 5;

           int num4 = 10;

    // int num5 = num2++; // 结论:num2先赋值给新变量num5,然后才进行自增运算

    // int num6 = num4--; // 结论:num4先赋值给新变量num6,然后才进行自减运算

    int num5 = ++num2; // 猜想:num2自增1,然后赋值给新变量num5

    int num6 = --num4; // 猜想:num4自减1,然后赋值给新变量num6

           System.out.println(num5); // 输出自增之后的运算结果

           System.out.println(num6); // 输出自减之后的运算结果

      }

    }

    输出结果:

    5

    9

    终于变成正确答案了:

    int num5 = ++num2; // 结论:num2自增1,然后赋值给新变量num5

    int num6 = --num4; // 结论:num4自减1,然后赋值给新变量num6

    但是,这是为什么呢?加加(++)和减减(--)放到变量前和放到变量后为什么结果不一样,到底数据有没有进行运算呢?剖析一下这两招:

    • 单独使用:放在变量前或后结果一样
    • 参与其它运算:

    在变量前,先自增(自减) ,再进行其它运算

    在变量后,先以原值进行其它运算,再自增(自减)

    所以,第一次把 ++ 和 -- 放在变量后,是把变量原来的值赋值给新变量,而自增(或自减)的值被抛弃了,因此打印的是原来的值;第二次把 ++ 和 -- 放在变量前,是把运算之后的值赋值给新变量,因此打印的是计算之后的数据,这就是加加(++)和减减(--)这两个运算符的底层原理。 ++ 和 -- 是一种特殊的运算,这是再一次不同于我们以往认知的一个地方。

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