运算符表达式与语句.ppt

5/11/2019,1,第3章 运算符、表达式与语句,本章导读 算术运算符和算术表达式 关系运算符与关系表达式 逻辑运算符与逻辑表达式 赋值运算符与赋值表达式 移位运算符 位运算符和条件运算符 instanceof 运算符 一般表达式 语句概述 分支语句、循环语句和跳转语句,5/11/2019,2,3.1 算术运算符和算术表达式,（1）加减运算符 加减运算的运算符号分别为+和，是双目运算符。加减运算的结合性是从左到右。加减运算的操作元是整型或浮点型数据，加减运算符的优先级是4级。 （2）乘、除和求余运算符 乘、除和求余运算的运算符号为*、/、%，都是双目运算符。 *、/、% 运算符的结合性是从左到右，例如：2*3/8，先计算2*3，然后再将得到的结果除以8。乘、除和求余运算的操作元是整型或浮点型数据。*、/、%运算符的优先级是3级。,5/11/2019,3,（3）自增、自减运算符,自增、自减运算的运算符号为+、-，都是单目运算符，运算符的优先级是2级。运算符可以放在操作元之前，也可以放在操作元之后，但操作元必须是一个整型或浮点型变量（不能是常量或表达式）。运算符的作用是使变量的值增1或减1，如： +x，-x表示在使用x之前，先使x的值加（减）1。 x+，x-表示在使用x之后，使x的值加（减）1。 粗略地看，+x和x+的作用相当于x=x+1。但+x和x+的不同之处在于，+x是先执行x=x+1再使用x的值，而x+是先使用x的值再执行x=x+1。如果 x的原值是5，则： 对于y=+x；y的值为6。 对于y=x+；y的值为5，然后x的值变为6。,5/11/2019,4,（4）算术表达式,用算术符号和操作元连接起来的符合Java语法规则的式子，称为算术表达式。如 x+2*y-30+3*(y+5) -12+n+(-n) （5）算术混合运算的精度 精度从“低”到“高”排列的顺序是： byte short int long float double Java将按运算符两边的操作元的最高精度保留结果的精度，例如：5/2的结果是2，要想得到2.5，必须写成5.0/2或5.0f/2。 char型数据和整型数据运算结果的精度是int。例如：byte k=18; 那么H+k; 的结果是int型，因此下列写法是不正确的， char ch=H+k; 应当写成： char ch=(char)(H+k);,5/11/2019,5,3.2关系运算符与关系表达式,关系运算符用来比较两个值的关系，关系运算符的运算结果是boolean型数据，当运算符对应的关系成立时，运算结果是true，否则是false。 （1）大小关系运算符 大小关系运算的符号分别是、=、1的结果是true。 大小关系运算符的级别是6级。 （2）等与不等关系 等与不等关系运算的符号分别是 “=“和 “!=“，都是双目运算符。运算符的级别是7级。 （3）关系表达式 结果为数值型的变量或表达式可以通过关系运算符形成关系表达式。 例如，2418，(x+y+z)30+x等。,5/11/2019,6,3.3逻辑运算符与逻辑表达式,逻辑运算用来实现boolean型数据的逻辑“与”、“或”和“非”运算，运算结果是boolean型数据。 （1）逻辑“与”和逻辑“或” 逻辑“与”和逻辑“或”运算的符号是“&&“、“|“，是双目运算符，操作元是boolean型的变量或求值结果是boolean型数据的表达式。 “&&“的运算法则是：当两个操作元的值都是true时，运算结果是true，否则是false。 “|“的运算法则是：当两个操作元的值都是flase时，运算结果是false，否则是true。 “&&“和“|“的级别分别是11和12级，结合性是左到右。 短路逻辑运算符: 逻辑运算符“&&“和“|“也称做短路逻辑运算符。 进行op1&&op2运算时，如果op1的值是false，“&&“运算符在运算时不再去计算op2的值，直接就得出op1&&op2的结果是false。 当op1的值是true时，“|“运算符在运算时不再去计算op2的值，直接就得出op1|op2的结果是true。,5/11/2019,7,（2）逻辑“非”,逻辑“非”运算的符号是“!“，是单目运算符，操作元在左面。当操作元的值是TURE时，运算结果是FALSE；反之为TURE。“!“的运算级别是2级，结合性从右到左。例如，！X 相当于!(!X)。 （3）逻辑表达式 结果为boolean型的变量或表达式可以通过逻辑运算符形成逻辑表达式。例如，2418 && 40，x!=0 | y!=0。,5/11/2019,8,3.4赋值运算符与赋值表达式,赋值运算符：=。 赋值运算符是双目运算符，左面的操作元必须是变量，不能是常量或表达式。 设x是一个整型变量，y是一个boolean型变量，x=120和 y =false都是正确的赋值表达式，赋值运算符的优先级较低，是14级，结合方向右到左。 赋值表达式的值就是“=”左面变量的值。注意不要将赋值运算符“=”与等号运算符“=”混淆。,5/11/2019,9,3.5 移位运算符,位运算符用来对二进制位进行操作，分为左移位操作和右移位操作。 （1）左移位运算符 左移位运算的符号为，是双目运算符。左移位运算符左面的操作元称作被移位数，右面的操作数称作移位量，操作元必须是整型类型的数据。 假设a是一个被移位的整型数据，n是位移量。 an运算的结果是通过将a的所有位都左移n位，每左移一个位，左边的高阶位上的0或1被移出丢弃，并用0填充右边的低位。 例如int类型数据7的二进制表示是 00000000 00000000 00000000 00000111 可以对整型数据进行移位运算：左移位或右移位运算。例如，71 得到的结果是：00000000 00000000 00000000 00001110 整数 14 对于byte或short型数据，an的运算结果是int型精度。当进行 a2 运算时，计算系统首先将a升级为int型数据，对于正数将高位用0填充；负数用1填充。 注:如果把a1的结果赋值给一个byte型变量就必须进行强制转换运算： byte b=(byte)(a1);,5/11/2019,10,（2）右移位运算符,右移位运算的符号为“，是双目运算符。假设a是一个被移位的整型数据，n是位移量。 an运算的结果是通过将a的所有位都右移n位，每右移一个位，右边的低阶位被移出丢弃，并用0或1填充左边的高位，a是正数用0填充，负数时用1填充。 因此，a每右移一次，如果该数的每一计算有效位都没有从低位移出时，就相当于将a除以2并舍弃了余数。正数不断右移位的最后结果一定是0，而负数不断右移位的最后结果是-1。 对于byte或short型数据，an的运算结果是int型精度。 下面的例子3-1中，显示了类型转换的结果。效果如图3-1所示.,5/11/2019,11,例子3-1效果图,5/11/2019,12,3.6位运算符,（1）“按位与”运算符 “&“是双目运算符，对两个整型数据a、b按位进行运算，运算结果是一个整型数据c。运算法则是：如果a、b两个数据对应位都是1，则c的该位是1，否则是0。如果b的精度高于a，那么结果c的精度和b相同。 （2）“按位或”运算符 “|“是双目运算符。对两个整型数据a、b按位进行运算，运算结果是一个整型数据c。运算法则是：如果a、b两个数据对应位都是0，则c的该位是0，否则是1。如果b的精度高于a，那么结果c的精度和b相同。 （3）“按位非”运算符 “是单目运算符。对一个整型数据a按位进行运算，运算结果是一个整型数据c。运算法则是：如果a对应位是0，则c的该位是1，否则是0。,5/11/2019,13,（4）“按位异或”运算符,“是双目运算符。对两个整型数据a、b按位进行运算，运算结果是一个整型数据c。运算法则是：如果a、b两个数据对应位相同，则c的该位是0，否则是1。如果b的精度高于a，那么结果c的精度和b相同。 位运算符在操作逻辑型数据时，与逻辑运算符&&、|、！不同的是位运算要计算完a和b之后再给出运算的结果。 在下面的例子3-2中，利用“异或”运算的性质，对几个字符进行加密并输出密文，然后再解密。运行结果见图3-2。,5/11/2019,14,3.7 条件运算符,条件运算符是一个3目运算符，它的符号是：“？：“，需要连接3个操作元，用法如下： op1？op2：op3 要求第一个操作元op1的值必须是boolean型数据。 运算法则是：当op1的值是true时，op1?op2:op3运算的结果是op2的值；当op1的值是false时，op1?op2:op3运算的结果是op3的值。 例如，128?100:200的结果是100； 128?100:200的结果是200。,5/11/2019,15,3.8instanceof 运算符,该运算符是双目运算符，左面的操作元是一个对象，右面是一个类。当左面的对象是右面的类创建的对象时，该运算的结果是true，否则是false。,5/11/2019,16,3.9一般表达式,Java的一般表达式就是用运算符及操作元连接起来的符合Java规则的式子，简称表达式。一个Java表达式必须能求值，即按着运算符的计算法则，可以计算出表达式的值。 例如，假如 int x=1,y=-2,n=10; 那么，表达式 x+y+(-n)*(xy&&x0?(x+1):y) 的值是 int型数据，结果为17。,5/11/2019,17,3.10语句概述,Java里的语句可分为以下5类： （1）方法调用语句 在第4章将介绍类、对象等概念，对象可以调用类中的方法产生行为，例如： reader.nextInt(); （2）表达式语句 一个表达式的最后加上一个分号就构成了一个语句,称作表达式语句。分号是语句不可缺少的部分。例如，赋值语句： x=23； （3）复合语句 可以用“”和“”把一些语句括起来构成复合语句，一个复合语句也称作一个代码块。例如， z=23+x; System.out.println(“hello“); （4）控制语句 控制语句包括：条件分支语句、循环语句和跳转语句。 （5）package 语句和 import语句 package语句和import语句与类、对象有关，将在第4章讲解。,5/11/2019,18,3.11分支语句,1条件分支语句 （1）if-else语句. if-else语句是Java中的一条语句，由一个“if”、“else”和两个复合语句按一定格式构成，if-else 语句的格式如下： if(表达式) 若干语句 else 若干语句 一条if-else语句的作用是根据不同的条件产生不同的操作，执行法则如下： if 后面( )内的表达式的值必须是boolean型的。 如果表达式的值为true，则执行紧跟着的复合语句；如果表达式的值为false，则执行else后面的复合语句。,5/11/2019,19,（2）多条件if-else if-else语句,程序有时需要根据多条件来选择某一操作，这时就可以使用if-else if-else语句。if-else if-else语句是Java中的一条语句，由一个“if”、 若干个“else if”、一个“else”与若干个复合语句按一定规则构成。语句的格式如下： if(表达式1) 若干语句 else if(表达式2) 若干语句 else if(表达式n) 若干语句 else 若干语句 ,5/11/2019,20,if-else if-else语句的执行法则如下：,有时为了编程的需要，复合语句中可以没有任何语句。一条if-else if-else语句的作用是根据不同的条件产生不同的操作，执行法则如下： if 以及else if后面( )内的表达式的值必须是boolean型的。 该语句执行时，首先计算if后括号中的表达式的值，如果该表达式的值为true，则执行紧跟着的复合语句，然后就结束整个语句的执行；如果if后括号中的表达式的值为false，就依次再计算后面的else if的表达式的值，直到出现某个表达式的值为true为止，然后执行该else if后面的复合语句，结束整个语句的执行。如果所有的表达式的值都是false，就执行else后面复合语句，结束整个语句的执行。 在下面的例子3中,用户在键盘输入3个数,程序判断这3个数能构成什么形状的三角形。运行结果见图3-3。,5/11/2019,21,2switch开关语句,switch 语句是多分支的开关语句，它的一般格式定义如下： switch(表达式) case 常量值1： 若干个语句 break； case 常量值2： 若干个语句 break； case 常量值n： 若干个语句 break； default： 若干语句 ,switch语句中表达式的值必须是整型、字符型、枚举类型和String（Java 7）；常量值1到常量值 n必须也是整型或字符型。switch语句首先计算表达式的值，如果表达式的值和某个case 后面的常量值相同，就执行该case里的若干个语句，直到碰到break语句为止。若没有任何常量值与表达式的值相同，则执行default后面的若干个语句。其中default是可有可无的，如果它不存在，并且所有的常量值都和表达式的值不相同，那么switch语句就不会进行任何处理。需要注意的是，在同一个switch语句中，case后的常量值必须互不相同。 下面的例子4使用了switch语句，用户在键盘输入一个代表月份的整数，程序输出是该月是在年度的第几季度。运行结果见图3-4.,5/11/2019,22,例子3-4效果图,5/11/2019,23,3.12循环语句,1while循环 while语句的一般格式： while(表达式) 若干语句 while语句由关键字while、括号中的一个求值为boolean型数据的表达式和一个复合语句组成，其中的复合语句称作循环体，循环体只有一条语句时，大括号“”可以省略，但最好不要省略，以便增加程序的可读性。表达式称作循环条件。 while语句的执行规则是： （1）计算表达式的值，如果该值是true时，就进行（2），否则进行（3）。 （2）执行循环体，再进行（1） （3）结束while语句的执行 while语句执行规则如流程图3- 5所示。,5/11/2019,24,while语句执行规则 流程图3- 5 do while语句执行规则 流程图3- 6,5/11/2019,25,2do-while循环,一般格式： do 若干语句 while(表达式); do-while循环和while循环的区别是do-while的循环体至少被执行一次，如图3.6所示。 下面的例子5分别用while和do-while循环计算常数e的近似值e=1+1/1+1/2!+1/3!+ 。,5/11/2019,26,3for循环,for语句的一般格式： for (表达式1；表达式2；表达式3) 若干语句 for语句由关键字for、括号中用分号分割的3个表达式，以及一个复合语句组成，其中的“表达式2”必须是一个求值为boolean型数据的表达式，而复合语句称作循环体。 for语句的执行规则是（流程图3-8)： （1）计算“表达式1”，完成必要的初始化工作 （2）判断“表达式2”的值,若“表达式2”的值为true, 则进行(3),否则进行(4)。 （3）执行循环体，然后计算“表达式3”,以便改变循环条件,进行(2)。 （4）结束for语句的执行. 一个数如果恰好等于它的因子之和，这个数就称为“完数”。例如，6=1+2+3。下面的例子6使用for循环计算出1000内的全部完数.效果如图3-9.,5/11/2019,27,for 语句执行规则 流程图3- 8,5/11/2019,28,例子3-6效果图,5/11/2019,29,3.13跳转语句,跳转语句是指用关键break或continue加上分号构成的语句，例如： break; 在循环语句的循环体中使用跳转语句。在一个循环中，比如循环50次的循环语句中，如果在某次循环体的执行中执行了break语句，那么整个循环语句就结束。 如果在某次循环体的执行中执行了continue语句，那么本次循环就结束，即不再执行本次循环中循环体中continue语句后面的语句，而转入进行下一次循环。 下面的例子7和例子8使用的跳转语句。,5/11/2019,30,