第三章 运算符

3.1 算术运算符

Java中的算术运算符包括+、-、*、/、%、++、--以及字符串拼接+。

除法运算符示例

System.out.println(10/4);// 输出 2（整数除法）System.out.println(10.0/4);// 输出 2.5（浮点数除法）doubled=10/4;System.out.println(d);// 输出 2.0（整数除法结果转为浮点数）

取模运算符原理
取模运算的本质公式为：
a%b=a−(int)(a/b)×b a \% b = a - (int)(a / b) \times ba%b=a−(int)(a/b)×b

取模运算示例

System.out.println(10%3);// 输出 1System.out.println(-10%3);// 输出 -1System.out.println(10%-3);// 输出 1System.out.println(-10%-3);// 输出 -1

自增运算符示例

intj=8;intk=j++;// 先赋值后自增（k=8, j=9）intl=++j;// 先自增后赋值（j=10, l=10）

3.2 赋值运算符

赋值运算符（如+=）会自动进行类型转换，无需手动强制转换（与C语言不同）。

示例

bytea=10;a+=5;// 等价于 a = (byte)(a + 5);a++;// 等价于 a = (byte)(a + 1);

3.3 关系运算符

关系运算符包括==、!=、<、>、<=、>=和instanceof，结果均为布尔值（true或false）。

3.4 逻辑运算符

• 短路与&&：左值为false时跳过右值计算。
• 逻辑与&：无论左值如何都会计算右值。
• 短路或||：左值为true时跳过右值计算。
• 逻辑或|：始终计算左右值。
• 异或^：左右值不同时结果为true。

3.5 位运算符

位移运算：<<（左移）、>>（算术右移）、>>>（逻辑右移）。
按位运算：~（取反）、&（与）、|（或）、^（异或）。

示例

System.out.println(~2);// 按位取反System.out.println(2&3);// 输出 2（按位与）System.out.println(2|3);// 输出 3（按位或）System.out.println(-3^3);// 输出 -2（按位异或）

3.6 三元运算符

语法：条件表达式 ? 表达式1 : 表达式2。
条件为true时执行表达式1，否则执行表达式2。

示例

inta=10,b=99;intresult=a>b?a++:b--;System.out.println(result);// 输出 99

3.7 运算符优先级

优先级从高到低：

1. 括号
2. 单目运算符
3. 双目运算符（算术 > 关系 >&&>||> 赋值）

注意：单目运算符和赋值运算符从右向左结合。

3.8 标识符命名规则与规范

规则

• 组成：字母、数字、$，数字不能开头。
• 禁用关键字和保留字（如goto、const）。
• 区分大小写，长度无限制。
• 不能包含空格。

规范

• 包名：全小写，点分隔（如com.example.util）。
• 类名/接口名：大驼峰（如UserService）。
• 变量名/方法名：小驼峰（如userName）。
• 常量名：全大写加下划线（如MAX_SIZE）。

3.9 键盘输入语句

使用Scanner类接收用户输入：

importjava.util.Scanner;publicclassMain{publicstaticvoidmain(String[]args){Scannerscanner=newScanner(System.in);System.out.print("请输入姓名：");Stringname=scanner.next();System.out.print("请输入年龄：");intage=scanner.nextInt();System.out.println("姓名："+name+"，年龄："+age);}}

3.10 进制表示

Java支持四种整数进制：

• 二进制：前缀0b（如0b1010）。
• 十进制：默认（如1010）。
• 八进制：前缀0（如01010）。
• 十六进制：前缀0x（如0x10101）。

示例

System.out.println(0b1010);// 输出 10（二进制）System.out.println(01010);// 输出 520（八进制）System.out.println(0x10101);// 输出 65793（十六进制）

3.11 十进制转二进制方法

整数部分：除2取余法
将十进制数不断除以2，记录每次的余数，直到商为0。余数按从下往上的顺序排列即为二进制结果。

示例
25 → 11001
25 ÷ 2 = 12 余 1
12 ÷ 2 = 6 余 0
6 ÷ 2 = 3 余 0
3 ÷ 2 = 1 余 1
1 ÷ 2 = 0 余 1

小数部分：乘2取整法
将小数部分不断乘以2，记录每次的整数部分，直到小数部分为0。整数部分按从上往下的顺序排列即为二进制小数。

示例
0.625 → 0.101
0.625 × 2 = 1.25 → 取1
0.25 × 2 = 0.5 → 取0
0.5 × 2 = 1.0 → 取1

快速转换：1-2-4-8法
利用二进制位权值（1,2,4,8…）逐位累加匹配十进制数。

示例
123 → 01111011
64 + 32 + 16 + 8 + 2 + 1 = 123

3.12 原码、反码、补码规则

正数表示

• 原码：符号位0 + 绝对值二进制
• 反码：与原码相同
• 补码：与原码相同

负数表示

• 原码：符号位1 + 绝对值二进制
• 反码：符号位不变，其余位取反
• 补码：反码 + 1

特殊说明

• 补码统一了+0和-0的表示（均为0）。
• 计算机运算默认使用补码形式。
• Java等语言不支持无符号整数类型。

3.13 进制扩展应用

二进制转八进制/十六进制

• 八进制：每3位二进制对应1位八进制（不足补零）。
  示例：1101011 → 001 101 011 → 153
• 十六进制：每4位二进制对应1位十六进制。
  示例：1101011 → 0110 1011 → 0x6B

逆向转换

• 八进制→二进制：每位展开为3位。
  示例：0237 → 010 011 111
• 十六进制→二进制：每位展开为4位。
  示例：0x7AB → 0111 1010 1011