《JAVA語言程序設計教程》課件第2章

第2章數(shù)據(jù)類型、運算符、

表達式和語句2.1標識符和關鍵字2.2基本數(shù)據(jù)類型2.3基本數(shù)據(jù)類型之間的轉換2.4數(shù)組2.5運算符與表達式2.6語句2.1標識符和關鍵字

2.2基本數(shù)據(jù)類型

Java的數(shù)據(jù)類型如圖2.1所示。圖2.1Java語言數(shù)據(jù)類型2.2基本數(shù)據(jù)類型

2.2.1整型數(shù)據(jù)

整型數(shù)據(jù)包括整型常量和整型變量。整型數(shù)據(jù)在機器中用補碼表示，最高位為符號位。

整型常量分為三種：十進制整數(shù)、八進制整數(shù)和十六進制整數(shù)。其中，八進制整數(shù)以0開頭；十六進制整數(shù)以0x或0X開頭。比如整數(shù)128，十進制表示為128，八進制表示為0200，十六進制表示為0x80或0X80。

整型變量分為四種：byte、short、int和long。它們各自所占位數(shù)及取值范圍如表2.1所示。

(1)兩個整數(shù)相加，結果默認轉化為int，賦值給byte或short時會發(fā)生類型轉化問題。

【例2-1】兩個byte類型數(shù)據(jù)相加。編譯效果如圖2.2所示。圖2.2兩個byte類型數(shù)據(jù)相加的編譯效果必須將n+m的結果進行顯式轉化，第6行程序改成bytes=?(byte)n+m，編譯才能通過。

(2)在選用整數(shù)類型上，一定要注意數(shù)的范圍，否則可能由于數(shù)的類型選擇不當而造成溢出，例如下面的代碼add就存在著潛在的溢出問題，從而為程序帶來錯誤(bug)。

publicint?add(int?a,int?b){

return?a+b;

}

(3)對于long類型整數(shù)常量，書寫時應在數(shù)字后加“l(fā)”或“L”。2.2.2浮點型數(shù)據(jù)

浮點型常量分為兩種：float型和double型。使用時要注意：float型常量后必須加“f”或“F”，double型常量后可以加“d”或“D”或什么都不加(缺省默認方式)。浮點型數(shù)據(jù)有兩種表示方法：

(1)十進制數(shù)形式：由數(shù)字和小數(shù)點組成，且必須有小數(shù)點，如0.123，1.23，123.0；

(2)科學計數(shù)法形式：如：123e3或123E3，其中e或E之前必須有數(shù)字，且e或E后面的指數(shù)必須為整數(shù)。浮點型變量也分為兩種：float型和double型，其數(shù)據(jù)特點如表2.2所示。2.2.3布爾型數(shù)據(jù)

布爾型數(shù)據(jù)只有兩個值true(真)和false(假)，其默認值為false。布爾型變量的定義如：

booleanb=true;

使用時要注意，布爾型數(shù)據(jù)不能和其他類型數(shù)據(jù)(包括數(shù)值型)進行相互轉換，boolean類型只允許使用boolean值。2.2.4字符型數(shù)據(jù)

Java使用Unicode字符集，這種字符集中每個字符用二個字節(jié)即16位表示。字符型常量是用單引號括起來的一個字符，如?'b'，'1'，或是單引號所引的轉義字符(常見的轉義字符見表2.3)，或是形如?'\u????'?的Unicode形式的字符，其中?'????'?應嚴格按照四個十六進制數(shù)字進行替換，例如charc='\u31100'?是錯誤的，而charc?='\u2abc'?是正確的。字符型變量只有一種：char類型，它在機器中占16位，其范圍為0～65?535。使用時要注意：字符型變量實際上是一個數(shù)字，因此它可以賦值給一個數(shù)，例如floatf='a'；inti='a'等式子都是正確的。

2.3基本數(shù)據(jù)類型之間的轉換

2.3.1自動轉換

不同類型數(shù)據(jù)間的優(yōu)先關系如下：

低---------------------------------------------------->高

byte→short→char→int→long→float→double

自動轉換是指編譯系統(tǒng)可自動將低優(yōu)先級數(shù)據(jù)類型轉換為高優(yōu)先級數(shù)據(jù)類型。各種數(shù)據(jù)類型的轉換規(guī)則見表2.4。2.3.2強制類型轉換

高優(yōu)先級數(shù)據(jù)要轉換成低優(yōu)先級數(shù)據(jù)，需用到強制類型轉換，其轉換格式為

(類型名)(數(shù)據(jù)或表達式)

例如：

intx;

shorta=(short)x;/*把int型變量x強制轉換為short型*/

2.4數(shù)組

2.4.1數(shù)組的概念

數(shù)組是相同類型的數(shù)據(jù)按順序組成的一種復合數(shù)據(jù)類型，通過數(shù)組名加數(shù)組下標來使用數(shù)組中的數(shù)據(jù)，下標從0

開始。

數(shù)組元素的數(shù)據(jù)類型可以是Java的任何數(shù)據(jù)類型，例

如：基本類型(int、float、double、char等)、類(class)或接口(interface)等。2.4.2數(shù)組的聲明和創(chuàng)建

聲明數(shù)組就是要確定數(shù)組名、維數(shù)和元素的數(shù)據(jù)類型。

聲明一維數(shù)組有兩種方式：

類型標識符數(shù)組名[]；

類型標識符[]數(shù)組名；例如：intabc[];String[]example;myClass[]mc;

聲明二維數(shù)組也有兩種方式：

類型標識符數(shù)組名[][]；

類型標識符[][]數(shù)組名；

創(chuàng)建數(shù)組要給出數(shù)組長度并分配空間。一維數(shù)組的創(chuàng)建格式如下：

數(shù)組名=new類型標識符[大小]；二維數(shù)組的創(chuàng)建格式如下：

數(shù)組名=new類型標識符[大小][大小]；

數(shù)組的聲明和創(chuàng)建也可以合為一步，如下所示：

類型標識符數(shù)組名[]=new類型標識符[大小]；

類型標識符數(shù)組名[][]=new類型標識符[大小][大小]；2.4.3數(shù)組的初始化和賦值

數(shù)組的初始化有兩種方式：

(1)靜態(tài)初始化：直接在聲明的時候使用初始化表給數(shù)組的全部或部分元素賦初值。

例如：

int[]a={3,4,5,6}；floatb[5]={1.0，2.0}；

(2)動態(tài)初始化：使用賦值表達式給數(shù)組的各個元素賦值。例如：

inta[]=newint[2];

a[0]=1;

a[1]=2;

a[2]=3;

每個數(shù)組都包含一個成員變量length，它是在初始化時設定的數(shù)組大小。我們可以在數(shù)組名后加.length來訪問該變量。例如，用a.length可以獲取數(shù)組a的大小。

【例2-3】一維數(shù)組應用舉例：在給定的一維數(shù)組中找出最大值和最小值。程序運行結果如圖2.3所示。圖2.3一維數(shù)組應用舉例2.5運算符與表達式

對各種類型的數(shù)據(jù)進行加工的過程稱為運算，表示各

種不同運算的符號稱為運算符，參與運算的數(shù)據(jù)稱為操作數(shù)。Java語言運算符如圖2.4所示。表達式是用運算符把操作數(shù)連接起來的式子，可分為算術表達式、關系表達式、邏輯表達式、賦值表達式、條件表達式。

2.5.1算術運算符和算術表達式

算術運算符如表2.5所示。算術表達式是由算術運算符和位運算符將操作數(shù)連接組成的表達式，例如：x+y%z。注意：

(1)兩個整數(shù)類型的數(shù)據(jù)做除法時，結果只保留整數(shù)部分。

(2)整數(shù)和浮點數(shù)都能進行取余運算。

(3)“/”運算符，當都為整數(shù)時，結果為整數(shù)，有一個為浮點，則為浮點數(shù)。

(4)自增、自減運算符只適用于變量，且位于運算符的不同側有不同效果。例如假設inti=3，j=4，作j=i+++j+++i運算后，i的值為5，j的值為12。2.5.2關系運算符和關系表達式

關系運算符都是雙目運算符，具體內(nèi)容如表2.6所示。利用關系運算符連接的式子稱為關系表達式，運算結果是一個布爾型數(shù)值：true(為真)或者false(為假)。2.5.3邏輯運算符和邏輯表達式

邏輯運算符見表2.7。利用邏輯運算符將操作數(shù)連接的式子稱為邏輯表達式。邏輯表達式參與運算的操作數(shù)都是布爾類型的，結果也是布爾類型。注意：

利用“&&”和“||”執(zhí)行操作時，如果從左邊的表達式中得到的操作數(shù)能確定運算結果，則不再對右邊的表達式進行運算；利用“&”和“|”執(zhí)行操作時，左右兩邊的表達式都會進行運算。采用“&&”和“||”的目的是為了加快運算速度。程序運行結果如圖2.4所示。圖2.4邏輯運算符舉例2.5.4移位運算符

移位運算符都是雙目運算符，具體內(nèi)容如表2.8所示。注意：

(1)當x是byte、short或int類型數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)總是先計算出n%32的結果m，然后再進行x移位m的運算。

(2)當x是long類型數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)總是先計算出n%64的結

果m，然后再進行x移位m的運算。2.5.5位運算符

位運算符的具體內(nèi)容見表2.9。

例如：

inti=0xFFFFFFF1;

intj=~i;//最高位取反后為正，j值為14，6^3的結果為52.5.6條件運算符

條件運算符為三目運算符，其具體形式為

布爾表達式1？表達式2：表達式3(表達式2和表達式3的類型必須相同。)

條件運算符的執(zhí)行順序是：先求解表達式1，若值為true則執(zhí)行表達式2，此時表達式2的值作為整個條件表達式的值，否則求解表達式3，將表達式3的值作為整個條件表達式的值。程序運行結果如圖2.5所示。圖2.5條件運算符的應用2.5.7賦值運算符和賦值表達式

Java語言中，賦值運算符是“=”。賦值運算符的作用是將賦值運算符右邊的一個數(shù)據(jù)或一個表達式的值賦給賦值運算符左邊的一個變量。注意賦值號左邊必須是變量(即沒有final修飾的變量)。賦值運算符組成的表達式稱為賦值表達式。賦值運算的另一種形式是復合賦值運算符連接起來的表達式，具體參見表2.10。2.5.8運算符的優(yōu)先級

運算符的優(yōu)先級決定了表達式中不同運算執(zhí)行的先后次序。優(yōu)先級高的先進行運算，優(yōu)先級低的后進行運算。在優(yōu)先級相同的情況下，由結合性決定運算順序。

最基本的規(guī)律是：域、括號和數(shù)組下標的運算優(yōu)先級最高，接下來依次是單目運算、雙目運算、三目運算，賦值運算的優(yōu)先級最低。運算符的優(yōu)先級具體見表2.11。

2.6語句

2.6.1語句概述

Java程序通過控制語句來執(zhí)行程序流，完成一定的任務。

Java中的控制語句主要有以下幾類：

(1)分支語句：if-else，switch。

(2)循環(huán)語句：while，do-while，for。

(3)跳轉語句：break，continue，return。2.6.2分支語句

分支語句的執(zhí)行流程為：根據(jù)條件表達式的值選擇語句組的執(zhí)行次序，符合條件表達式的語句組被執(zhí)行，不符合條件表達式值的語句組被跳過不執(zhí)行。

條件語句有以下四種基本類型。

1.?if結構

if結構格式如下：

if(布爾表達式){

語句組；

}

2.?if…else結構

if…else結構格式如下：

if(布爾表達式){

語句組1；

}

else{

語句組2；

}

3.嵌套if…else結構

嵌套if…else結構格式如下：

if(布爾表達式1){

語句組1；

}

elseif(布爾表達式2){

語句組2；

}

…

elseif(布爾表達式n){

語句組n；

}

else{

語句組n+1；

}注意：

(1)?if括號中的結果應該為布爾值，否則編譯不會通過，例如如果x與y是int類型，x=y是賦值語句，其結果不是布爾值，不能充當布爾表達式；如果它們的類型本身為boolean，則x=y可以充當if中的條件。

(2)養(yǎng)成if后面無論是一句還是多句代碼，都寫{}的習慣。程序運行結果如圖2.6所示。圖2.6if...else結構的應用注意：

(1)表達式的返回值類型必須是這幾種之一：byte、short、int和char，其他類型都不允許。

(2)?case子句中的常量表達式n必須是常量，而且所有case子句中的值應是不同的。

(3)語句塊不需要用?{}?括起來。

(4)?default子句是可選的。

(5)?break語句用來在執(zhí)行完一個case分支后，使程序跳出switch語句，即終止switch語句的執(zhí)行(在一些特殊情況下，多個不同的case值要執(zhí)行一組相同的操作，這時可以不用break)。

(6)可以使用if…else結構實現(xiàn)switch的所有功能，但是switch結構更加簡練。程序運行結果如圖2.7所示。圖2.7swith結構的應用2.6.3循環(huán)語句

1.?while循環(huán)

while循環(huán)(又稱“當型循環(huán)”)的執(zhí)行流程為：首先判斷是否滿足條件，若滿足則執(zhí)行循環(huán)體，如此重復執(zhí)行，直到不滿足條件。一般格式如下：

[初始化]

while(布爾表達式){

循環(huán)體；

循環(huán)變量控制；

}

其流程邏輯關系如圖2.8所示。圖2.8while循環(huán)示意圖

2.?do…while循環(huán)

do…while循環(huán)(又稱“直到型循環(huán)”)的執(zhí)行流程為：首先執(zhí)行循環(huán)體，然后計算布爾表達式，若結果為true，則繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)體，直到布爾表達式的值為false為止。一般格式如下：

[初始化]

do{

循環(huán)體；

循環(huán)變量控制；

}while(布爾表達式)

其流程邏輯關系如圖2.9所示。圖2.9do...while循環(huán)示意圖

3.?for循環(huán)

for循環(huán)的執(zhí)行流程為：首先執(zhí)行初始化操作，然后判斷終止條件是否滿足，如果滿足，則執(zhí)行循環(huán)體中的語句，最后執(zhí)行迭代部分。完成一次循環(huán)后，重新判斷終止條件。

一般格式如下：

for(初值表達式(初始化)；布爾表達式(終止條件)；迭代表達式){

循環(huán)體；

}

其流程邏輯關系如圖2.10所示。圖2.10for循環(huán)示意圖注意：

(1)在“初值表達式”中可以申明作用域為該for循環(huán)的變量。

(2)“布爾表達式”為空時，相當于值為true。

(3)“初值表達式”、“布爾表達式”以及“迭代表達式”部分都可以為空語句(但分號不能省)，三者均為空的時候，相當于一個無限循環(huán)。

(4)“初值表達式”和“迭代表達式”部分都可以使用逗號語句執(zhí)行多個操作。

(5)如果循環(huán)變量在for中定義，變量的作用范圍僅限于循環(huán)體內(nèi)。

(6)?for循環(huán)和while循環(huán)可以相互轉換。

【例2-8】for循環(huán)結構的例子：求1?+?2?+?3?+?...?+?100的值。

publicclassExample2_8{

publicstaticvoidmain(String[]args){

intsum=0;

for(inti=1;i<=100;i++)

sum+=i;

System.out.println(“1+2+3+...+100=”+sum);

}

}程序運行結果如圖2.11所示。圖2.11for循環(huán)結構例子該程序等同于以下程序：

publicclassExample2_8{

publicstaticvoidmain(String[]args){

intsum=0;

inti=1;

while(i<=100){

sum+=i;

i=i+1;

}

System.out.println(“1+2+3+...+100=”+sum);

}

}或等同于以下程序：

publicclassExample2_8{

publicstaticvoidmain(String[]args){

intsum=0;

inti=1;

do{

sum+=i;

i=i+1;

}while(i<=100);

System.out.println(“1+2+3+...+100=”+sum);

}

}2.6.4跳轉語句

Java語言提供了四種跳轉語句：break，continue，return和throw。

跳轉語句的功能是改變程序的執(zhí)行流程。break語句可以獨立使用，而continue語句只能用在循環(huán)結構的循環(huán)體中。

1.?break語句

break語句的作用是退出switch語句或循環(huán)語句，并從緊