Java04 变量运算

Ja va04 变量运算

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运算规则

先来聊聊运算的基本规则。这里有几个关键点需要把握：首先，当不同类型的数据进行运算时，结果会自动向范围更大的类型靠拢。其次，byte、short、char这三种类型在参与运算时，会先自动提升为int类型。这里有个有趣的细节，char类型本质上是字符，但可以进行算术运算，而boolean类型则完全不行。另外，整数相除的结果会直接取整，这一点在涉及除法时要特别注意。最后，所有整型变量在运算时，其值都不能超出其数据类型的表示范围，否则会发生溢出。

复合运算：+=，-=，*=，/=，%=

复合赋值运算符用起来很便捷，但背后的机制得弄清楚。它的执行顺序是：先计算等号右边的表达式，然后再与左边的变量进行指定的运算并赋值。这个过程有时会悄悄发生强制类型转换。再说说自增（++）和自减（--）运算符。当它们单独成行使用时，作用很简单，就是给变量加1或减1，符号在前在后都一样。但一旦混入其他运算，位置就至关重要了。如果符号在变量前面（如++a），会先对变量进行加1操作，然后再使用这个新值参与后续运算；如果符号在后面（如a++），则会先使用变量的当前值参与运算，运算完成后再给变量加1。

关系运算符：==，!=，<，>，<=，>=

关系运算符用来做比较判断。对于基本数据类型（如int, double），它们比较的是值是否相等或大小关系。但对于引用数据类型（如String, 对象），==运算符比较的是两个引用是否指向内存中的同一个地址，而不是比较它们的内容是否相同。这一点是初学者常踩的坑。所有关系运算的结果都是一个boolean值（true或false）。不过要注意，boolean类型本身不能参与大小比较（如true > false），这没有意义。

逻辑运算：&，|，！（参与运算的一定是boolean型，结果也一定为boolean型）。

逻辑运算专门处理boolean值。与运算（&）要求两边都为true，结果才为true。它有两个版本：短路与（&&）和非短路与（&）。短路与的特点是，如果左边表达式已经是false，那么右边表达式根本不会执行，直接判定结果为false，这能提升效率并避免某些副作用。或运算（|）则相反，只要有一边为true，结果就是true。同样，短路或（||）在左边为true时，也会跳过右边的计算。非运算（!）最简单，就是取反操作。

位运算：------>整数--------->二进制

位运算直接操作整数的二进制位，在某些场景下效率极高。按位与（&）：两个位都为1，结果才为1。一个经典应用是(a & 1) == 0来判断a是否为偶数。按位或（|）：只要有一个位为1，结果就为1。按位异或（^）：两个位不同则为1，相同则为0。异或运算有个巧妙的应用，可以不借助临时变量快速交换两个整数的值。左移（<<）：每向左移动一位，相当于该数值乘以2。右移（>>）：每向右移动一位，相当于该数值除以2（向下取整）。还有一个高级技巧：求两个整数的平均值时，为了避免直接相加可能导致的溢出，可以使用公式 (x & y) + ((x ^ y) >> 1)。

三目运算符：表达式1?表达式2:表达式3

三目运算符是if-else的简洁写法。它的逻辑是：如果表达式1为true，则整个式子的值为表达式2的值；否则为表达式3的值。利用嵌套的三目运算符，可以简洁地完成多条件判断。例如，求三个数x, y, z的最大值：max = x > y ? (x > z ? x : z) : (y > z ? y : z)。求最小值也是类似的思路：min = x < y ? (x < z ? x : z) : (y < z ? y : z)。

关系运算符，逻辑运算符的执行顺序

当多种运算符混合在一个表达式中时，了解它们的优先级至关重要。基本的优先级顺序是：非运算（!）最高，接着是比较运算符（>, >=, <, <=, ==, !=），然后是与运算（&&），最后是或运算（||）。当然，最稳妥的方式是使用小括号()来明确指定运算顺序。

字符串：String

在Ja va中，String是一个特殊的引用类型。字符串的内容可以空，也可以是任意字符序列。当字符串中包含引号、换行等特殊字符时，需要使用反斜杠\进行转义，这些转义符本身不计入字符串长度。字符串有一个强大的特性：它可以与任何其他数据类型使用+号进行拼接，结果总是生成一个新的字符串。这里有一个至关重要的概念：Ja va中的字符串对象一旦被创建，其内容就是不可变的（Immutable）。我们感觉字符串“变了”，其实是变量指向了一个全新的字符串对象，原来的对象内容并未改变。

字符串操作的相关方法

Ja va为String类提供了丰富的方法来方便我们操作：
获取长度：字符串变量.length()
获取指定位置的字符：字符串变量.charAt(下标值)
查找字符首次出现的位置：字符串变量.indexOf(指定字符)
转换大小写：字符串变量.toUpperCase() / 字符串变量.toLowerCase()
比较内容（可忽略大小写）：字符串变量a.equalsIgnoreCase(字符串变量b)
截取子串：字符串变量.substring(beginIndex)（从beginIndex到末尾）
字符串变量.substring(beginIndex, endIndex)（从beginIndex到endIndex-1）
判断是否包含子串：字符串变量.contains(某个字符串)

占位符：%s %d %f

占位符主要用于格式化输出，让代码输出更整洁可控。%s是一个通用占位符，可以格式化输出几乎任何类型的数据（最终都会转为字符串）。%d专门用于格式化输出整数。而%f则用于格式化输出浮点数。在输出浮点数时，还可以通过%.数字f（例如%.2f）来精确控制保留几位小数，这在处理金额、精度计算时非常实用。