第4周 4.1运算符的使用

2.7 运算符

2.7.1 算术运算符

表 Java算术运算符

运算符	描述	例子
+	加法	A + B 结果为 30
-	减法	A - B 结果为 -10
*	乘法	A * B 结果为 200
/	除法	B / A 结果为 2
%	取余	B % A 结果为 0
++	自增	A++ 或 ++A 结果为 11
--	自减	A-- 或 --A 结果为 9

下面举例说明算术运算符的使用。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 10;
        int b = 20;
        int c = 25;
        int d = 25;
        int d;//在成员变量中默认值为0；在局部变量中必须初始化
        System.out.println("a + b = " + (a + b) );
        System.out.println("a - b = " + (a - b) );
        System.out.println("a * b = " + (a * b) );
        System.out.println("b / a = " + (b / a) );
        System.out.println("b % a = " + (b % a) );
        System.out.println("c % a = " + (c % a) );
        System.out.println("a++   = " +  (a++) );
        System.out.println("++a   = " +  (++a) );
        System.out.println("a--   = " +  (a--) );
        System.out.println("--a   = " +  (--a) );
        System.out.println("b--+d   = " +  (b--+d) );
        System.out.println("--b+d   = " +  (--b+d) );
    }
}
输出：
a + b = 30
a - b = -10
a * b = 200
b / a = 2
b % a = 0
c % a = 5
a++   = 10
++a   = 12
a--   = 12
--a   = 10
b--+d   = 20
--b+d   = 18

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2.7.2 关系运算符

表 Java关系运算符

运算符	描述	例子
==	检查如果两个操作数的值是否相等，如果相等则条件为真。	(a == b) 为假。
!=	检查如果两个操作数的值是否相等，如果值不相等则条件为真。	(a != b) 为真。
>	检查左操作数的值是否大于右操作数的值，如果是那么条件为真。	(a > b) 为假。
<	检查左操作数的值是否小于右操作数的值，如果是那么条件为真。	(a < b) 为真。
>=	检查左操作数的值是否大于或等于右操作数的值，如果是那么条件为真。	(a >= b) 为假。
<=	检查左操作数的值是否小于或等于右操作数的值，如果是那么条件为真。	(a <= b) 为真。

下面举例说明关系运算符的使用。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 10;
        int b = 20;
        System.out.println("a == b = " + (a == b) );
        System.out.println("a != b = " + (a != b) );
        System.out.println("a > b = " + (a > b) );
        System.out.println("a < b = " + (a < b) );
        System.out.println("b >= a = " + (b >= a) );
        System.out.println("b <= a = " + (b <= a) );
    }
}
输出：
a == b = false
a != b = true
a > b = false
a < b = true
b >= a = true
b <= a = false

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2.7.3 逻辑运算符和位运算符

1.逻辑运算符

表 Java逻辑运算符

运算符	描述	例子
&&	称为逻辑与运算符。当且仅当两个操作数都为真，条件才为真。	(A && B) 为假。
||	称为逻辑或运算符。如果两个操作数中有任意一个操作数为真，条件为真。	(A || B) 为真。
!	称为逻辑非运算符。用来反转操作数的逻辑状态。如果条件为真，则逻辑非运算符将使其为假。	!(A && B) 为真。
下面举例说明逻辑运算符的使用。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        boolean a = true;
        boolean b = false;
        System.out.println("a && b = " + (a && b));
        System.out.println("a || b = " + (a || b));
        System.out.println("!a = " + !a);

    }
}
输出：
a && b = false
a || b = true
!a = false

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2.位运算符

位运算符用来对二进制位进行操作，~、&、|、^ 是单目运算符，其余都是双目运算符。

（1）移位运算

表 Java 移位运算符

运算符	描述	例子 A=9
<<	按位左移运算符。左操作数的值向左移动右操作数指定的位数。	A << 2得到 40，即 00001010，向左移动 2 位得到 00101000。
>>	按位右移运算符。左操作数的值向右移动右操作数指定的位数。	A >> 2得到 2，即 00000010，向右移动 2 位得到 00000001。
>>>	按位右移补零操作符。左操作数的值向右移动右操作数指定的位数，高位补零。	A >>> 2得到 2，即 00000010，向右移动 2 位得到 00000001。

下面举例说明移位运算符的使用。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 60; /* 60 = 0011 1100 */
        int b = 13; /* 13 = 0000 1101 */
        System.out.println("a << 2 = " + (a << 2) );
        System.out.println("a >> 2 = " + (a >> 2) );
        System.out.println("a >>> 2 = " + (a >>> 2) );
    }
}
输出：

a << 2 = 240
a >> 2 = 15
a >>> 2 = 15

（2）按位运算符

表 Java 按位运算符

运算符	描述	例子A=60，B=13
&	如果两个相应的位都为1，则该位的结果为1，否则为0。	(A & B) 结果为 12，即 0000 1100
|	如果两个相应的位都为0，则该位的结果为0，否则为1。	(A | B) 结果为 61，即 0011 1101
^	如果两个相应的位值相同，则该位的结果为0，否则为1。	(A ^ B) 结果为 49，即 0011 0001
~	按位取反运算符翻转操作数的每一位，即0变成1，1变成0。	(~A ) 结果为 -61，即 1100 0011，在二进制补码形式中。

下面举例说明按位运算符的使用。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 60; /* 60 = 0011 1100 */
        int b = 13; /* 13 = 0000 1101 */
        System.out.println("a & b = " + (a & b) );// 12 = 0000 1100
        System.out.println("a | b = " + (a | b) );// 61 = 0011 1101
        System.out.println("a ^ b = " + (a ^ b) );// 49 = 0011 0001
        System.out.println("~a = " + ~a );// -61 = 1100 0011
    }
}
输出：

a & b = 12
a | b = 61
a ^ b = 49
~a = -61

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2.7.4 赋值运算符和条件运算符

1.赋值运算符

赋值运算符用于为变量赋值。Java 语言中提供的赋值运算符有以下几种：

运算符	描述	例子
=	简单的赋值运算符，将右边的操作数的值赋给左边的操作数	C = A + B 将 A + B 的值赋给 C
+=	加和赋值操作符，它把右操作数加上左操作数的结果赋值给左操作数	C += A 等价于 C = C + A
-=	减和赋值操作符，它把左操作数减去右操作数的结果赋值给左操作数	C -= A 等价于 C = C - A
*=	乘和赋值操作符，它把左操作数乘以右操作数的结果赋值给左操作数	C *= A 等价于 C = C * A
/=	除和赋值操作符，它把左操作数除以右操作数的结果赋值给左操作数	C /= A，C 等于 C / A
%=	求模和赋值操作符，它把左操作数除以右操作数的余数赋值给左操作数	C %= A 等价于 C = C % A
<<=	左移位赋值运算符	C <<= 2 等价于 C = C << 2
>>=	右移位赋值运算符	C >>= 2 等价于 C = C >> 2
>>>=	无符号右移位赋值运算符	C >>>= 2 等价于 C = C >>> 2
&=	按位与赋值运算符	C &= 2 等价于 C = C & 2
^=	按位异或赋值操作符	C ^= 2 等价于 C = C ^ 2
|=	按位或赋值操作符	C |= 2 等价于 C = C | 2

下面举例说明赋值运算符的使用。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 10;
        int b = 20;
        int c = 25;
        int d = 25;
        a = b + c;
        System.out.println("a = " + a );
        b += c;
        System.out.println("b = " + b );
        a -= b;
        System.out.println("a = " + a );
        a *= b;
        System.out.println("a = " + a );
        a /= c;
        System.out.println("a = " + a );
        a %= d;
        System.out.println("a = " + a );
        a <<= 2;
        System.out.println("a = " + a );
        a >>= 2;
        System.out.println("a = " + a );
        a >>>= 2;
        System.out.println("a = " + a );
    }
}
输出：

a = 35
b = 45
a = -10
a = -450
a = -10
a = 0
a = 0
a = 0
a = 0

2.条件运算符

条件运算符也被称为三元运算符。该运算符有3个操作数，并且需要判断布尔表达式的值。该运算符的语法如下：

variable x = (expression) ? value if true : value if false

下面举例说明条件运算符的使用。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int a , b;
        a = 10;
        b = (a == 1) ? 20: 30;
        System.out.println( "Value of b is : " +  b );
        b = (a == 10) ? 20: 30;
        System.out.println( "Value of b is : " + b );
    }
}
输出：

Value of b is : 30
Value of b is : 20

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2.7.5 运算符优先级

运算符优先级确定了解释表达式的方式。这就像在数学中一样，数学中有优先级规则来决定先执行除法还是先执行乘法。在 Java 中，表达式也可以根据运算符的优先级来确定执行顺序。例如，乘法运算符的优先级高于加法运算符，这表示乘法运算符会先于加法运算符被计算。

下面是运算符优先级的完整列表，具有最高优先级的运算符在表的最上面，最低优先级的在表的最下面。同一行中的两个运算符具有相同的优先级。

类别	运算符	结合性
后缀	() [] . (点操作符)	左到右
一元	expr++ expr--	右到左
一元	++expr --expr + - ~ !	右到左
类型转换	(type)	右到左
乘性	* / %	左到右
加性	+ -	左到右
移位	>> >>> <<	左到右
关系	> >= < <=	左到右
相等性	== !=	左到右
按位与	&	左到右
按位异或	^	左到右
按位或	|	左到右
逻辑与	&&	左到右
逻辑或	||	左到右
条件	? :	右到左
赋值	= += -= *= /= %= &= ^= |= <<= >>= >>>=	右到左
逗号	,	左到右

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2.8 案例：银行智能取款

2.8.1 需求分析

银行智能取款机，需要实现以下功能：

1. 获取用户输入的取款金额
2. 判断取款金额是否合法（大于0，小于等于余额）
3. 输出取款后的余额

2.8.2 设计思路

1. 定义一个变量balance，表示余额，初始值为8888
2. 使用Scanner类获取用户输入的取款金额
3. 判断取款金额是否合法，如果不合法，输出提示信息并结束程序
4. 计算取款后的余额，并输出

2.8.3 代码实现

import java.util.Scanner;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        double balance = 8888.0;
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入取款金额：");
        double amount = scanner.nextDouble();
        if (amount <= 0 || amount > balance) {
            System.out.println("取款金额不合法！");
            return;
        }
        balance -= amount;
}
        System.out.println("取款成功，当前余额为：" + balance);
    }
}

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