Java程序设计-2-类型、变量和表达式
2024版年度Java程序设计全套课件完整版
•课程介绍与预备知识•基础语法与程序结构•面向对象编程基础目•常用类库与工具使用•图形用户界面开发录•网络编程与数据库连接•多线程编程技术•设计模式与架构思想目•课程总结与展望录Java语言概述及发展历程Java语言的起源与特点01Java的发展历程02Java的应用领域03编程环境搭建与工具选择JDK的安装与配置开发工具的选择Maven的使用编写HelloWorld 程序带领学员编写并运行第一个Java 程序，了解Java 程序的基本结构。
程序解析详细讲解HelloWorld 程序的每一行代码，让学员了解Java 程序的执行流程。
常见问题与解决方法针对初学者在编写和运行Java 程序时可能遇到的问题，提供解决方案。
第一个Java 程序示例030201介绍Java 中的基本数据类型（如int 、float 、char 等）和引用数据类型（如类、接口等）。
Java 中的数据类型变量的声明与赋值运算符的使用类型转换讲解如何在Java 中声明变量、为变量赋值以及变量的作用域。
介绍Java 中的算术运算符、关系运算符、逻辑运算符等，以及运算符的优先级和结合性。
详细讲解Java 中的自动类型转换和强制类型转换，以及转换过程中可能遇到的问题。
数据类型、变量和运算符根据特定条件执行不同代码块。
if 条件语句根据表达式的值选择执行多个代码块中的一个。
switch 语句简洁的if-else 结构，用于条件判断并返回结果。
三目运算符分支结构循环结构for循环while循环do-while循环一维数组存储表格形式数据，可通过多个下标访问元素。
多维数组数组排序数组查找01020403在数组中查找指定元素，并返回其下标或位置信息。
存储相同类型数据的线性结构，可通过下标访问元素。
使用排序算法对数组元素进行排序，如冒泡排序、选择排序等。
数组及其应用方法定义指定方法名、参数列表和返回类型，编写方法体实现特定功能。
方法调用通过方法名和参数列表调用已定义的方法，执行其功能并获取返回值。
java的基本符号
语句的分类 Java语句按是否改变运行的状态可分为执行语句(如表达式语句)和非执行语句(如声明语句)。任何语句的 末尾都以“；”结束。 执行语句按其组成可分三类： 空语句 只有一个语句结束符“；” ，无任何内容。 基本语句（单语句） 独立的、完整的不能再分割为更小的可执行单元。 复合语句（块语句） 包含在{ }内的一条或若干条语句。 Java的基本语句的结构可分为4类： （1）顺序结构语句 （2）分支语句 （3）循环语句 （4）例外处理语句 后三种语句又称为流控制语句，我们将主要介绍分支语句和循环语句，而例外处理语句包括try、catch、 finally以及throw语句。 这些语句是Java所特有的。我们将在后面作专门的介绍。 分支语句 分支语句包括if-else, break, switch, return等语句。分支语句提供了一种控制机制，使得程序可以跳过一 些语句，转去执行特定的语句。条件语句 if-else. if-else语句根据判定条件的真假来执行两种操作中的一种,其格式为: if (boolean-expression) statement1; else statement2; 其中，要注意的有： 布尔表达式boolean-expression是任意一个返回布尔型数据的表达式(这比C、C++的限制要严格)。 每个单一的语句后都必须有分号。
接口（Interfaces）：规则同类名。 如：Interface Account 方法（methods）： 由一个或多个动词组成，开头小写，动词间区分 用大写，其他小写。 如：balanceAccount() 变量：小写字母开头，单词间用大写字母分隔 如：currentCustomer 常量：所有字母大写，单词间用下划线区分 如：MAXIMUM_SIZE Java的操作符 根据操作对象的个数操作符可分为一元、二元或三元操作符。根据操 作符的功能，又可分为算术、逻辑、关系等操作符。 算术操作符 一元： + - ++ -二元： + - * / % 值得注意的是 ++ 和-- 操作符， 如：int a，x=1，y=5； a = ++x；b=y++； 此时a的值为2（先加1，后赋值），b的值为5（先赋值，后加1）。 二元操作符两侧的操作对象数据类型不先自动进行类型转换，再进行 操作。 赋值操作符与复合赋值操作符 可将 变量 = 变量 op 表达式 写成 变量 op = 表达式 如：x+=20 与 x=x+20 结果一致，但更简洁。 注意：= 与 = = 的不同。
java中int的用法
java中int的用法Java语言是一门面向对象的高级编程语言，是一个完全由Sun Microsystems公司掌握的软件，在1995年由Sun公司推出，当前由Oracle公司负责维护。
Java语言的设计目的是在多平台上开发软件应用程序，它的应用领域非常广泛，包括企业级后台开发、移动应用开发、桌面应用开发等各个领域。
int是Java语言中的一种基本数据类型，它可以用来表示整数。
在Java中，int类型的范围是-2,147,483,648到2,147,483,647之间的整数。
int数据类型占用4个字节，可以用于声明变量，不需要初始化即可使用，默认值为0。
int可以用于定义常量，常量是指在程序中无法被改变的值。
定义常量可以使程序更加简单易懂，也可以提高程序的可维护性。
使用关键字final可以定义一个常量，示例如下：```final int MAX_VALUE=100;//定义一个最大值为100的常量```int还可以用于算术运算、逻辑运算和比较运算。
以下是一些示例：```int a=10;int b=5;int c=a+b; //相加操作int d=a-b; //相减操作int e=a*b; //相乘操作int f=a/b; //相除操作int g=a%b; //取模操作boolean h=a>b; //比较操作，判断a是否大于bboolean i=a==10; //比较操作，判断a是否等于10```在Java中，int类型还可以用于数组的索引，数组是一组同类型数据的集合，每个数据项都有自己的索引，用来表示它在数组中的位置。
使用int类型作为数组的索引可以方便地对数组进行操作。
```int[] arr={1,2,3,4,5}; //声明一个长度为5的整数数组int index=2; //定义一个索引值为2System.out.println(arr[index]); //输出数组中索引为2的值，即3 ```总的来说，int是Java语言中非常重要的基本数据类型之一，在Java 开发中广泛使用，掌握int的用法可以使程序更加灵活和易于维护。
java程序设计使用教程(第2版)答案
第一章习题答案一、简答题1．Java语言有哪些特点？主要用于能够哪些方面的软件开发？特点：（1）面向对象，（2）平台无关性，（3）分布式，（4）可靠性和安全性，（5）多线程，（6）简单性，（7）健壮性，（8）高性能，（9）灵活性。
适用范围：（1）所有面向对象的应用开发，包括面向对象的事件描述、处理、综合等。
（2）计算过程的可视化、可操作化的软件的开发。
（3）动态画面的设计，包括图形图象的调用。
（4）交互操作的设计。
（5）Internet 的系统管理功能模块的设计，包括 Web 页面的动态设计、管理和交互操作设计等。
（6）Intranet上的软件开发（直接面向企业内部用户的软件）。
（7）与各类数据库连接查询的 SQL 语句实现。
（8）网络通信与移动通信，网络集成方面。
2．Java程序分为哪两类？各有什么特点？如何区分它们？Java语言程序分为两类：应用程序Application和小程序Applet，它们是利用Java语言生成的可运行代码中最常用的两种，两者都必须在Java虚拟机上运行。
Application更象我们平常用VB，VC等编写的桌面程序，多以控制台（CONSOLE）方式运行，当然也很容易实现窗口应用。
Applet则需要嵌入Web页面中，在支持Java虚拟机的浏览器上运行。
区分办法：应用程序Application中一定包括一个主方法main，而小程序Applet没有这个方法。
3．简述Java程序的运行过程。
一个Java源的运行需要经过三个步骤：（1）编辑源程序，产生.Java的源程序文件（2）运用Java虚拟机JVM将源文件编译为.class的字节码文件（3）根据程序的不同类型运行程序。
对于应用程序直接调用运行命令执行字节码文件，而对于小程序Applet，需要先将字节码文件嵌入HTML文件，然后用浏览器软件打开HTML文件。
4．什么是Java虚拟机？简述其工作机制。
Java虚拟机（Java Virtual Machine—JVM）是一种利用软件方法实现硬件功能的抽象化的计算机，它基于下层的操作系统和硬件平台，可以在上面执行Java的字节码程序。
第3章 Java基本数据类型
如果从高级转换成低级，则需要强制类型转换，但会导致溢出 或精度下降。
类型转换
强制类型转换会缩小值的范围(“chops it down”)
byte num1 = 53; byte num2 = 47; long num3; num3 = (num1+num2); //No data loss int myInt; long myLong = 99L; myInt = (int) (myLong); int myInt; long myLong = 123422222222; myInt = (int) (myLong); //Number is chopped //No data loss
3.1 Java程序基本组成元素
单纯从程序的语法组成来看，一个Java程序是 由:
空白分隔符、 标识符、 关键字、 分隔符、
注释、
运算符、 常量等组成。
3.1 Java程序基本组成元素
// JavaExample.java // author：Panhao public class JavaExample { public static void main (String args[ ]){ int xLen,xWid,area; xLen = 7; xWid = 9; area=xLen * xWid; System.out.println(“the area is:”+area); } }
基本数据类型
复合类型
字符型
数值型
布尔型
类
界面
数组
整型
浮点型
字节型
短整型
整型
长整型
与C语言数据类型的比较
java expressions 用法
一、Java表达式的概念1.1 Java表达式的定义Java表达式是由变量、运算符和方法调用等组成的代码片段，用于计算数值、执行逻辑判断和实现数据操作等功能。
1.2 Java表达式的作用Java表达式可以用来进行数学运算、比较大小、判断逻辑条件、赋值操作等，是Java语言中非常重要的部分之一。
二、Java表达式的基本语法规则2.1 变量的使用在Java表达式中可以使用变量来表示数据，例如：int var1 = 10; int var2 = 20; int result = var1 + var2;2.2 运算符的应用Java中有加减乘除等基本运算符，还有逻辑运算符和位运算符等，可以通过运算符组合来生成复杂的表达式。
2.3 方法调用在Java表达式中可以调用其他方法，并将方法的返回值作为表达式的一部分使用，例如：int max = Math.max(5, 10);三、Java表达式的使用方法3.1 数学表达式Java表达式可以用来进行数学运算，例如：int result = 10 + 20;3.2 逻辑表达式Java表达式可以用来判断逻辑条件，例如：boolean isEven = (num 2) == 0;3.3 赋值表达式Java表达式可以用来进行赋值操作，例如：int result = 0; result += 10;四、Java表达式的注意事项4.1 算术运算符在使用算术运算符时，需要注意除数不为零，防止出现异常。
4.2 类型转换在进行表达式计算时，需要注意数据类型的自动转换和强制转换，避免数据丢失和精度问题。
4.3 空指针异常在使用表达式时，需要注意空指针异常的问题，避免空指针引用导致程序崩溃。
五、Java表达式的实际应用5.1 在条件语句中的应用Java表达式常常用于条件语句的判断条件中，根据逻辑条件的真假执行不同的逻辑。
5.2 在循环语句中的应用Java表达式也经常用于循环语句的控制条件中，根据条件表达式的结果来决定是否继续执行循环。
Java程序设计教程 第2版 第3章 控制语句
3.3.1 if语句
1、 简单的if语句 简单的if语句的语法形式：
if(条件表图。
条件表达式
假
真 子句
【例3.2】 将三个整数按由小到大的顺序排列并输出。Example3_2.java
3.3.1 if语句
2、 if-else语句 if-else语句的语法形式：
第3 章
控制语句
Java程序设计
导读 Introduction
一个Java程序由一个或多个类组成，即类是组成Java程序的基 本单位。而每一个类由域（field）和方法（method）组成，而方法 是由若干条语句组成的。所以，编写Java程序必须先从语句开始。
本章中将要详细讲解Java语言中的控制语句。
语句n+1
3.3.1 if语句
4、衍生的if-else if语句 if-else if语句的执行过程如图。
条件表达式1
真 语句1
假 条件表达式2 真 语句2
...
假
条件表达式n 真
语句n
假 语句n+1
【例3.6】改写【例3.1】，使程序能够求解出任何一个二元一次方程的根。 Example3_6.java
3.3.2 switch语句
switch语句的语法形式：
switch(表达式) {
case 常量1：语句块1;break; case 常量2：语句块2;break; … case 常量n：语句块n;break; default：语句块n+1; }
3.3.2 switch语句 switch语句的执行过程。
【例3.5】 改写例【例3.4】的程序，形成if-else if语句形式。 Example3_5.java
运算符和表达式
System.out.println(s);
}
static void pInt(String s, int i){
prt(s + " = " + i);
}
// shorthand to print a string and a float:
static void pFrt(String s, float f){
(7)算术运算符的操作数必须是数字类型的，不能在布尔型上使用算数运算符，但可以在char类型上使用，是因为Java中的char类型本质上是int型的一个子集；
(8)如果一个表达式中同时包含了几个加法和减法运算，那么操作运算符按照从左到右的顺序求值；
2.3.3关系运算符
关系运算符用来比较两个数据，确定一个操作数与另一个操作数之间的关系，即进行关系运算，关系运算符如表2.9所示。返回布尔类型的值为true或false。若关系是真实的，关系表达式会生成true（真）；若关系不真实，则生成false（假）。
1.一元算术运算符
一元算术运算符涉及的操作数只有一个，一个算术表达式是由一个操作数和一个一元算术运算符构成的。一元算术运算符共有四种，如表2.7所示。
表2.7 一元算术运算符
运算符
名称
表达式
功能
+
一元加
+opt1
取正值
-
一元减
-opt1
取负值
++
增量
++opt1
加1
--
减量
--opt1
减1
一元加和一元减运算符仅仅表示某个操作数的符号，其操作结果为该操作数的正值或负值。增量运算符将操作数加1，如对浮点数进行增量操作，则结果为加1.0；减量运算符将操作数减1，如对浮点数进行减量操作，则结果为减1.0。
java程序设计实验1,2,3
publicclassMathDemo {
publicstaticvoidmain(String[] args) {
Random rand=newRandom();
intv=rand.nextInt();
System.out.println("你得到了一个"+v);
int a=5+4, b=a*2, c=b/4;
int d=b-c;
int e=-d;
int f=e%4;
double g=18.4, h=g%4;
int i=3;
int j=i++;
int k=++i;
System.out.println("a="+a);
System.out.println("b="+b);
}
}
1)保存文件名为：
2)编译命令为：
3)运行程序命令为：
4)如果删除该程序的第一行import语句，重新编译，有何问题？
评语：日期：年月日
实验二：数值类型与变量声明
实验目的：
1.掌握标识符的定义规则
2.认识Java的数据类型以及掌握各种变量的声明方法。
3.掌握不同数值类型间的赋值问题
实验内容
编写一个JAVA程序，对不同类型的类型进行变量的定义并输出相应的值。
if (e!=0 && a/e>5)
System.out.println("因为e非0且a/e为8大于5，所以输出a/e＝"+a/e);
if (f!=0 && a/f>5)
java中输出变量类型的方法
java中输出变量类型的方法在Java中，我们可以使用多种方法来输出变量的类型。
下面是其中一些常用的方法：1. 使用getClass(方法：getClass(方法是Object类中的一个方法，可以返回一个对象的类类型。
我们可以通过调用该方法来获取变量的类型。
例如，我们可以使用以下代码来输出一个变量的类型：```javaint num = 10;System.out.println(num.getClass();```输出结果为：`int`。
2. 使用typeof运算符：typeof运算符是一种用于获取变量类型的运算符。
它可以用于任何变量或表达式，并返回一个String类型的结果，表示该变量或表达式的类型。
例如，我们可以使用以下代码来输出一个变量的类型：```javaint num = 10;System.out.println(typeof(num));```输出结果为：`int`。
3. 使用getType(方法：getType(方法是Variable类的一个方法，可以返回一个变量的类型。
我们可以通过调用该方法来获取变量的类型。
例如，我们可以使用以下代码来输出一个变量的类型：```javaint num = 10;System.out.println(num.getType();```输出结果为：`int`。
4.使用反射机制：利用Java的反射机制，我们可以获取一个对象的类类型，并输出它的类型。
例如，我们可以使用以下代码来输出一个变量的类型：```javaint num = 10;System.out.println(num.getClass(.getName();```输出结果为：`int`。
5.使用打印语句输出变量的类型：Java中的打印语句可以自动将变量转换为字符串，并输出到控制台。
例如，我们可以使用以下代码来输出一个变量的类型：```javaint num = 10;System.out.println("变量num的类型是：" + num);```输出结果为：`变量num的类型是：10`。
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7
逻辑类型
boolean truth = true; //声明一个布尔类型的变 量，并初始化其值为true
字符类型
使用char类型可表示单个字符。一个char代表一个 16-bit无符号的（不分正负的）Unicode字符。一个 char文字必须包含在单引号内(‗ ‘)。 'a' '\t ' 一个制表符 ‘\u????' 一个特殊的Unicode字符。????应严格 按照四个16进制数字进行替换
初始化
成员变量自动初始化 局部变量必须在使用之前显示初始化 10
课堂练习
下面程序的运行结果是什么？
public class Demo{ public static void main(String[ ] args){ int i; System.out.println(i); } }
11
2.2.7 常量
23
移位和位操作运算(c.)
位运算符 运算符 运算
&
| ^ ~ 用法 功能
位与
位或 位异或 求补
op1 & op2 按对应位AND
op1 | op2 op1 ^ op2 ~op 按对应位OR 按对应位XOR 求对应位的补码
10110000 00001101 01100010 01101111
24
= = = =
~
01001111 00101101 & 00101101 ^ 00101101 |
01001111 01001111 01001111
移位和位操作运算(c.)
运算符 运算
<< >> >&< op2 op1 >> op2
功能
向左移位，从右边补0 向右移位，从左边传递符号 位(最高位)
op1 >>> op2 向右移位，从左边补0
>>>仅被允许用在整数类型，并且仅对int和long有效
整数30的二进制表示就是 00000000000000000000000000011110
25
移位和位操作运算(c.)
运算符>>进行算术或符号右移位。移位的结果 是第一个操作数被2的幂来除，而指数的值是 由第二个数给出的。例如： 128 >> 1 等价于 128/21 = 64 256 >> 4 等价于 256/24 = 16 -256 >>4 等价于 -256/24 = -16
注：* 未用；** 1.2以后；*** 1.4以后； **** 1.5以后 5
2.2.3基本Java类型
Java类型
基本类型
引用类型
空类型
布尔类型
数值类型
类/接口
数组类型
整型
浮点型
6
Java的基本数据类型
表2-3 Java的基本数据类型
类型 逻辑型 字符型 字节型 短整型 整型 长整型 单精度 双精度 关键字 占用字节 缺省数值 boolean char byte short int long float double 2 1 2 4 8 4 8 false ‗\u0000‘ 0 0 0 0 0.0F 0.0D 取值范围 true , false '\u0000' ～ '\uFFFF'‘ –128 ～ 127 –32768 ～ 32767 –2147483648 ～ 2147483647 –9223372036854775808 ～ 9223372036854775807 -3.4E38～3.4E38 -1.7E308～1.7E308
以下是有关浮点数类型变量的声明和初始化：
float pi=3.1415926f , score; double weight=123.4E+36D;
9
2.2.5 变量初始化
八种基本数据类型变量的默认值如下：
boolean byte char short int long float double false 0 ‗\u0000‘，空，Unicode码的0000 0 0 0L 0.0f 0.0
18
字符串型数据与其他数据类型转换：在Java中是通过toString()方法来 实现的。 【例】字符串型数据与其他数据类型转换的例子。 public class ChangeTest1 { public static void main(String args[]) { int i1 = 10; float f1 = 3.14f; double d1 = 3.1415926; Integer I1 = new Integer(i1); //生成integer类 Float F1 = new Float(f1); // 生成float类 Double D1 = new Double(d1); //生成double类 //分别调用包装类的tostring()方法转换为字符串 String si1 = I1.toString(); //toString在此完成integer类型 转换为字符串 String si2 = F1.toString(); String si3 = D1.toString(); System.out.println(si1); System.out.println(si2); System.out.println(si3); } }
||
OR
op1 || op2
! & | ^
NOT AND OR XOR
!op op1 & op2 op1 | op2 op1 ^ op2
22
2.3.4 移位和位操作运算
整数在计算机内存中的二进制表示
整数30的二进制表示就是 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1110
在赋值的信息可能丢失的地方，编译器需要程 序员用类型转换（typecast）的方法确认赋值。 例如，它可以“挤压”一个long值到一个int变 量中。显式转型做法如下： long bigValue =99L; int squashed =（int） （bigValue）;
在上述程序中，期待的目标类型被放置在圆括 号中，并被当作表达式的前缀，该表达式必须 被更改。一般来讲，建议用圆括号将需要转型 的全部表达式封闭。否则，转型操作的优先级 可能引起问题。
2.2.8 引用类型
除去基本类型之外的所有类型都是引用类型；引用对象的变量 就是引用变量。//下面的例子创建了一个新的类型，如Card
public class Card ｛ char suit; String rank; ｝
声明一个变量
Card c = new Card();
访问成员
c.rank = ―K‖;
13
运算符
一元运算符即支持前缀形式，也支持后缀形式。 如：
operator op op operator //前缀形式 //后缀形式
所有的二元运算符都采用中缀表示，运算符在两 个操作数中间。
op1 operator op2 //中缀表示
Java语言中只有一个三元运算符，也采用中缀表 示。
op1 ? op2 : op3 //中缀表示
2.3.3关系和条件(逻辑)表达式
运算符 运算 > >= 大于 用法 op1>op2 功能 假如op1大于op2，返回结果是 true 假如op1大于等于op2，返回结 果是true
大于等于 op1>=op2
<
<= == != 20
小于
op1<op2
假如op1小于op2，返回结果是 true
假如op1小于等于op2，返回结 果是true 假如op1和op2数值相等，返回 结果是true 假如op1和op2数值不相等，返 回结果是true
Java程序设计
第二章 类型、变量和表达式
安全防护教研室：孙 璐
学习目标
掌握八个原始类型 理解标识符、变量和常量 能够熟练的进行变量和常量的声明 理解显式和隐式的类型转换 辨认、描述并使用Java运算符 使用赋值语句，掌握赋值兼容性
2
2.2.1标识符
在Java编程语言中，标识符是赋予变量、类或方 法的名称。
标识符可从一个字母、下划线(_)或美元符号($) 开始，随后可跟除了在Java中作为运算符之外的任 何可见字符所构成的连续字符串，但不能被空格或 制表符隔开。 标识符是大小写区别对待的并且未规定最大长度 标识符不能是关键字,但可包含一个关键字作为它 名字的一部分。
3
表2-1 有效与无效标识符 有效标识符 Identifier userName User_name _sys_varl $change 无效标识符 1User 220 user name user&name star* michal-jordan c/java Hello+world
小于等于 op1<=op2 等于 不等于 op1==op2 op1!=op2
程序：RelationalDemo.java 注意：
不存在连续比较，如2 < i <5是错误的，要采 用逻辑运算进行描述i > 2 && i < 5 不要在浮点类型变量之间进行相等比较，可以 采用如下形式来判断相等：f1 –f2 < 1e-4；
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条件(逻辑)运算符
运算符 && 运算 AND 用法 op1 && op2 功能 假如op1和op2都是true，返回结果 是true；如果op1是false，则不执行 op2 假如op1和op2其中一个是true，返 回结果是true；如果op1是true，则 不执行op2 如op1小于op2，返回结果是true 假如op1和op2同时是true，返回结 果是true 假如op1和op2其中一个是true，返 回结果是true 假如op1和op2同时是false或true， 返回结果是fasle