Java之四 表达式和流程控制

     运算符和表达式的概念

    运算符总结

    运算符和表达式的示例

    布尔运算

运算符表示对操作数所进行的运算。

按操作数的数目来分，可分为如下3类：

一元运算符 (如 ++,--)

二元运算符 (如 +，-，*，/)

三元运算符 (如 ?:)

按照运算符功能来分，基本的运算符主要分为下面几类：

算术运算符 (+,-,*,/,%,++,--)

关系运算符 (>,<,>=,<=,==,!=)

布尔逻辑运算符 (!,&&,||)

位运算符 (>>,<<,>>>,&,|,^,~)

赋值运算符 (=,及其扩展赋运算符如+=)

条件运算符 (?:)

其他 (包括分量运算符、下标运算符[]、实例运算符instanceof、内存分配运算符new、强制类型转换运算符(类型)、方法调用运算符()等)

表达式是变量、常量、运算符和方法调用的序列，它执行指定的计算并返回某个确定的值。表达式的值是属于某个类型的，表达式的类型由运算及参与运算的操作数的类型决定，也可以是复合类型。

下面分别介绍常用的基本运算符,通过这些基本的运算符可以表达复杂的逻辑。

一.算术运算符

算术运算符作用于整型或浮点型数据，完成算术运算。

Java 语言有5种基本的算术运算符，如表1所示。

表1 Java算术运算符

   Java的算术表达式及其等价式如表2所示。

表2 Java算术表达式与等价式

二.关系运算符

关系运算符用来比较两个值，返回布尔类型的值true或false，关系运算符都是二元运算符，如表3所示。

表3 Java关系运算符及举例

在Java语言中，任何数据类型的数据（包括基本类型和组合类型）都可以通过==或!=来比较是否相等（这与C、C++不同）。关系运算的结果返回true或false，而不是C、C++中的1或0。关系运算符常与布尔逻辑运算符一起使用，作为流控制语句的判断条件，例如：

if( (a>b)&& (b==c) )

三.布尔逻辑运算符

布尔逻辑运算符进行布尔逻辑运算，主要有如表4所示的运算符。

表4 Java布尔逻辑运算符

四.位运算符

位运算符用来对二进制位进行操作，Java中提供了如表5所示的位运算符。

表5 Java位运算符

注意：

（1）在位运算符中，除“~”以外，其余均为二元运算符。

（2）在位运算中操作数只能为整型和字符型数据。

（3）“~”运算符与“-”运算符不同，如~100≠-100。

（4）Java使用补码表示二进制数。

（5）无符号右移时在最高位添零。

​运用Java算术运算符的简单例子​

​程序源码1：​

public class ArithmeticTest{
public ArithmeticTest(){　}
public static void main(String[] args){
short x=6;
int y=4;
float a=12.5f;
float b=7f;
    　　System.out.println("x is " +x + " , y is " + y);
    　　System.out.println("x + y =" + (x+y));
    　　System.out.println("x - y =" + (x-y));
    　　System.out.println("x / y =" + (x/y));
   　　 System.out.println("x % y =" + (x%y));
   　　 System.out.println("a is"+a+" , b is "+b);
 　　   System.out.println("a / b = " +(a/b));
 　 }
}
编译并运行程序，其输出结果为：
x is 6 , y is 4
x + y = 10
x - y = 2
x / y = 1
x % y = 2
a is 12.5 , b is 7.0
a / b = 1.7857143

​注意：​

（1）Java对加运算符进行了扩展，使它能够进行字符串的连接，例如"abc"+"de",得到串"abcde"。

（2）与C、C++不同，对取模运算%来说，其操作数可以为浮点数，如37.2%10=7.2。

（3）i++与++i的区别为，i++在使用i之后，使i的值加1，因此执行完i++后，整个表达式的值为i，而i的值变为i+1。++i在使用i之前，使i的值加1，因此执行完++i后，整个表达式和i的值均为i+1。对i--与--i同样。

​程序源码2：​

public class ArithmFixTest{
 
   public ArithmFixTest(){
  
   }

   public static void main(String[] args){
      int x=0;
      int y=0;
   
      System.out.println("The test is asfollowing:");
      System.out.println("x="+x);
      System.out.println("y="+y);
  
      x++;
      System.out.println("x++="+x);
   
      ++x;
      System.out.println("++x="+x);
   
      System.out.println();
      System.out.println("set x=0:");
      x=0;
      System.out.println("-------");
      y=x++;
      System.out.println("y=x++ :");
      System.out.println("x is "+x);
      System.out.println("y is "+y);
      System.out.println("-------");
   
      y=++x;
      System.out.println("y=++x :");
      System.out.println("x is "+x);
      System.out.println("y is "+y);
      System.out.println("-------");
   
      System.out.println();
      System.out.println("Another test is asfollowing:");
   
      x=-7;
      y=5;
      System.out.println("-7/5="+x/y);
   
      x=-7;
      y=5;
      System.out.println("-7%5="+x%y);
   
      x=7;
      y=-5;
      System.out.println("7%-5="+x%y);
   
      double a=5.5;
      double b=1.0;
      System.out.println("5.5 % 1.0="+a%b);
   }
}

编译并运行程序，其输出结果为：

The test is as following:
x=0
y=0
x++=1
++x=2

set x=0:
-------
y=x++ :
x is 1
y is 0
-------
y=++x :
x is 2
y is 2
-------

Another test is as following:
-7/5=-1
-7%5=-2
7%-5=2
5.5 % 1.0=0.5

​运用Java布尔逻辑运算符的一个简单例子​

程序源码：

public class ArithmBool{

  public ArithmBool(){

  }

  public static void main(String[] args){
    int iVara=20;
    int iVarb=3;

    System.out.println("The foolowing is the test:");
    boolean bVard=(iVara<iVarb);
    System.out.println("iVara < iVarb = " + bVard);
    int iVare=3;

    if((iVare!=0) && ((iVara/iVare)>5))
      System.out.println("iVara / iVare = "+ (iVara/iVare));

    int iVarf=0;
    if( (iVarf!=0) && ( (iVara/iVarf) > 5 ) )
      System.out.println("iVara / f = " + (iVara/ iVarf));
    else
      System.out.println("f = " + iVarf);
  }
}

编译并运行程序，其输出结果为：

The foolowing is the test:
iVara < iVarb = false
iVara / iVare = 6
f = 0

if…else语句根据判定条件的真假来执行两种操作中的一种，其一般的格式为：

    if( boolean-expression ){

        statement1;

    }else{

        statement2;

    }

    statement3;

​说明：​

• 布尔表达式boolean-expression是任意一个返回布尔型数据的表达式。
• 每个单一的语句后都必须有分号。
• 语句statement1、statement2可以为复合语句，这时要用大括号{}括起。建议对单一的语句也用大括号括起，这样程序的可读性强，而且有利于程序的扩充（可以在其中添加新的语句）。
• else子名是任选的，但建议都加上（即使里面为空）。
• 若布尔表达式的值为true，则程序执行statement1，否则执行statement2。执行完之后执行statement3。
• if…else语句的一种特殊形式为：

if(expression1 ){

   statement1;

}else if( expression2 ){

   statement2;

}……

else if( expressionM ){

   statementM;

}else{

   statemetN;

}

else子句不能单独作为语句使用，它必须和if配对使用。else总是与离它最近的if配对。可以通过使用大括号{}来改变配对关系。

例1、比较两个数的大小，并输出较大数。

程序源码：

public class ConditionIf{
  public ConditionIf(){
  }
public static void main(String[] args){
    int iVara=10;
    int iVarb=100;

    if(iVara > iVarb){
      System.out.println("The larger is " +iVara);
    }else{
      System.out.println("The larger is" + iVarb);
    }

    System.out.println("The test is end!");
  }
}

编译并运行程序，其输出结果为：

Thelarger is 100
The test is end!

例2、判断某一年是否为闰年，并输出判断结果。

程序源码：

//判断某一年是否为闰年
public class ConditionElse{

  public ConditionElse(){

  }

  public static void main(String[] args){
    int year=2008;
    boolean leap=false;

    if((year % 4) != 0){
      leap=false;
    }else if((year % 100) != 0){
      leap=true;
    }else if((year % 400) !=0){
      leap=false;
    }else{
      leap=true;
    }

    if(leap == true){
      System.out.println(year + "是闰年.");
    }else{
      System.out.println(year + "不是闰年.");
    }

    year=2010;

    if((year % 4) ==0 ){
      if((year % 100) != 0){
        leap=true;
      }else{
        leap=false;
      }
    }else if((year % 400) ==0){
      leap=true;
    }else{
      leap=false;
    }

    if(leap == true){
      System.out.println(year + "是闰年.");
    }else{
      System.out.println(year + "不是闰年.");
    }
  }
}

编译并运行程序，其输出结果为：

2008是闰年.

2010不是闰年.

循环语句的作用是反复执行一段代码,直到满足循环终止条件时为止,一个循环一般应包括4部分内容。

·        初始化部分：用来设置循环的一些初始条件，如计数器清零等。

·        循环体部分：这是反复循环的一段代码，可以是单一的一条语句，也可以是复合语句。

·        迭代部分：这是在当前循环结束、下一次循环开始执行的语句，常常用来使计数器加1或减1。

·        终止部分：通常是一个布尔表达式，每一次循环要对该表达式求值，以验证是否满足循环终止条件。

Java中提供的循环语句有：while语句；do…while语句和for语句。

下面分别说明这3种语句的结构。

q     While语句

q     Do…while语句

q     for 语句

q     continue 语句

while语句实现“当型”循环，它的一般格式为：

 [initialization]

    while(termination){

       body;

       [iteration;]

    }

当布尔表达式(termination)的值为true时，循环执行大括号中的语句。初始化部分和迭代部分是可选的。

while语句首先计算终止条件，当不满足终止条件时，才去执行循环中的语句，这是“当型”循环的特点。例如：

char ch = 'a';

    while( (ch != ' ') && (ch != '\t') && (ch !='\n') && (ch != '\r') ){

       System.out.println(ch);

       ch = instream.read();   // 从一个外部输入流中读字符数据

    }

do…while语句实现“直到型”循环，它的一般格式为：

[initialization]

    do{

        body;

        [iteration;]

    }while(termination);

do…while语句首先执行循环体，然后计算终止条件，若不满足终止条件，则继续循环执行大括号中的语句，直到终止条件满足。

与while语句不同的是，do…while语句的循环体至少执行一次，是“直到型”循环的特点。

for语句也用来实现“当型”循环，它的一般格式为：

for(initialization; termination;iteration){

       body;

    }

for语句的执行顺序是：首先执行“initalization”初始化语句，然后测试“termination”条件语句；若条件成立，则执行循环体，然后执行“iteration”控制语句，接着再测试条件语句是否成立，如果成立则重复执行以上过程，直至条件不成立时才结束for循环。

例如：

int a[] = newint[10];

    for(i=0; i<10; i++){

       a[i]=0;

    }

这段代码把整型数组a中的所有元素都赋成0。

可以在for循环的头部说明变量，而且最后一个表达式可以省略，不过要确定在语句中对变量的值有所改变，例如：

for(int i=0; i<=10;){

        i+=1;

    }

在for循环中，初始化语句、条件语句和控制语句都可以省略，但是其间的分号不能省略，例如：

int n=0;

    for( ; ; ){

       if(i>100){

          break;

       }else{

          i++;

       }

    }

    注意：

for循环中省略条件语句时，在for语句循环体中必须包含转换语句，控制程序在某个条件满足时跳出for循环，否则将形成死循环。

continue语句用来结束本次循环，跳过循环体中下面尚未执行的语句，接着进行终止条件的判断，以决定是否继续循环。对于for语句，在进行终止条件判断前，还要先执行迭代语句。

contine语句的格式为：continue;

也可以用continue语句跳转到括号指明的外层循环中，这时的格式为：continue Lable;

例如：

   outLable: for( int i=0; i<10; i++){      // 外层循环

                 for(int j=0; i<20; j++){   // 内层循环

                     if(j>i){

                       ……

                       continueoutLable;

                     }

                     ……

                  }

                   ……

              }   

在这个例子中，当满足(j>i)的条件时，程序执行完相应的语句后跳转外层循环，执行外层循环的迭代语句i++，然后开始下一次循环。

下例分别用while、do…while和for语句实现1~100的累计求和。

public class LoopShow{

  public LoopShow(){

  }

  public static void main(String[] args){
    int iTotal=0;
    int n=1;
    while(n<=100){
      iTotal=iTotal+n;
      n++;
    }
    System.out.println("Account using while,the total ="+iTotal);

    iTotal=0;
    n=1;
    do{
      iTotal=iTotal+n;
      n++;
    }while(n<=100);
    System.out.println("Account using do...while,the total= "+iTotal);
  
    iTotal=0;
    for(n=1;n<=100;n++){
      iTotal=iTotal+n;
    }
    System.out.println("Account using for,the total ="+iTotal);
  }
}

编译并运行程序，其输出结果为：

Account using while,the total = 5050

Account using do...while,the total = 5050

Account using for,the total = 5050

1. 想想你在计算某些价格是用到了表达式去计算了吗？

2. 如果用程序实现某些方程式，可以吗？尝试看是否能计算出方程式的解。

在本章中，我们主要学习了：

u      表达式的概念和应用

u      流程控制语句的使用，注意和c#的语句做对比；

​英文                   全文                          中文​

While          While            当…

For        For          循环

Continue        Continue               继续

如果你是一个商店的售货员，你每天卖出的商品需要计算；能不能使用面向对象的思想写个程序来计算，你卖出的每件商品的计算和总销售额及利润的计算；