Java运算符使用总结(重点:自增自减、位运算和逻辑运算)

时间:2023-03-09 20:43:38
Java运算符使用总结(重点:自增自减、位运算和逻辑运算)

Java运算符共包括这几种:算术运算符、比较运算符、位运算符、逻辑运算符、赋值运算符和其他运算符。(该图来自网络)

Java运算符使用总结(重点:自增自减、位运算和逻辑运算)

简单的运算符,就不过多介绍使用了,可自行测试。关于赋值运算,可以结合算术运算和位运算来简化代码。

        int a = 5;
a += a; // a = a + a;
a /= a; // a = a / a;
a %= a; // a = a % a;
a &= 6; // a = a & 6;
//.....

理解自增自减运算符

自增自减分为前置和后置。例如:i++  ++i i-- --i。 要明确一点,前置与后置的自增或自减运算符若没运用到表达式中,那么无区别;若是参与到表达式运算中,只需记住:谁在前面就先执行谁。

        int a = 0;
a++; //或者++a
System.out.println(a); // a输出1
    //最常见的for循环中,在迭代条件中,i++ 和 ++i无区别,因为没有用于表达式。

将前置自增和后置自增运用到表达式

        int a = 5;
System.out.println(a--); //5,先打印a的值,之后a自减1
System.out.println(a); //4
System.out.println(++a); //5, 先对a值自增,然后打印a值

复杂一点,更好的理解前置和后置的区别:

        int a = 6;
int b = 8;
int c = ++a + b-- - a-- + --b + b++ + --a;
System.out.printf("%d|%d|%d", a,b,c); // 5,7,25

使用图片来理解会更加一目了然。

Java运算符使用总结(重点:自增自减、位运算和逻辑运算)

再随便给一个,按照图示方式去理解自增自减。

        int a = 6,b = 8;
int c = (--a) + (a--) - (b--) + (++b) + (a++) - (b--); //加括号更容易阅读
// int c = --a + a-- - b-- + ++b + a++ - b--;
System.out.printf("%d|%d|%d", a,b,c); // 5,7,6
}

Java运算符使用总结(重点:自增自减、位运算和逻辑运算)

通过图片的理解方式去学习自增自减,无论是前置还是后置,无论会有多复杂,都可以很有条理的解决。 当然,写程序时别写这么复杂,因为没意义,这里仅是用于理解。

理解位运算符

程序中的所有数在内存中都是以二进制的形式存储,位运算符就是直接对二进制数进行操作运算,速度很快。 位运算符包括 & | ~ ^ << >> >>>。 下面会一一介绍。 其中二进制数的1表示真, 0表示假

按位与(&):若相对应位都为1,则为1,否则为0。 

15 & 5 = 5           16 & 12 = 0              18 & 14 = 2

        15  1 1 1 1                     16  1 0 0 0 0                            18  1 0 0 1 0
----------- ------------- -------------
5 0 1 0 1 12 0 1 1 0 0 14 0 1 1 1 0
----------- ------------- -------------
0 1 0 1 (十进制为5) 0 0 0 0 0 (十进制为0) 0 0 0 1 0 (十进制为2)

按位或(|):若相对应位其中一个为1,则为1,否则为0。

    9 | 11 = 11                                 5 | 20 = 21

        9   1 0 0 1                     5   0 0 1 0 1
----------- -------------
11 1 0 1 1 20 1 0 1 0 0
----------- -------------
1 0 1 1 (十进制为11) 1 0 1 0 1 (十进制为21)

按位异或(^):若相对应位互不相同,则为1,否则为0。 

      9 ^ 11 = 2          5 ^ 20 = 17

        9   1 0 0 1                     5   0 0 1 0 1
----------- -------------
11 1 0 1 1 20 1 0 1 0 0
----------- -------------
0 0 1 0 (十进制为2) 1 0 0 0 1 (十进制为17)

按位取反(~) 

假设要取反的数为n, 那么公式如下:

~n = -(n+1),正整数按位取反的数是它本身+1的负数。

 ~ -n = | -n + 1 |, 负整数按位取反的数是它本身+1的绝对值。
例如:~10 = -11; ~ -11 = 10;

按位左移和右移(<< >>):左移表示二进制数向左移动指定位数,低位补相应0填充。 右移表示二进制数向右移动指定位数,高位补相应0填充。

左移运算原理

        11  0 0 0 0 1 0 1 1                                 65   1 0 0 0 0 0 1
<<2 0 0 1 0 1 1 0 0 (低位补相应0) <<3 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0
--------------- -------------------
101100 = 2^5 + 2^3 + 2^2 = 44 1000001000 = 2^9 + 2^3 = 520

 右移运算原理

        75  1 0 0 1 0 1 1                   65   1 0 0 0 0 0 1
>>6 0 0 0 0 0 0 1 >>3 0 0 0 1 0 0 0 [低位移除 0 0 1, 高位补相应位数0]
------------- ---------------
0001 = 1 1000 = 8

左移与右移的运算规律总结:左移几位就乘以2的几次方 , 右移几位就除以2的几次方。

4<<5 为例,就是4 * 2^5 = 4 * 32 ,很快得出结果128

10>>2 ,10除以 2的2次方  10/4 = 2。

若想快速获取2的N次方,只需 1<<N 即可,例如 1<<10 = 2 ^ 10 = 1024

理解逻辑运算符

逻辑运算符一般使用:逻辑与(&&)、逻辑或(||)和逻辑非(!)。逻辑运算符也称为短路运算。

&&表示and, 两边操作数都为真,才为真,否则为假。左边为假时,不再计算右边。 true && true = true,  false && true = false

||表示or, 两边操作数其中一个为真,则为真,否则为假。左边为真时,不再计算右边。 true || false = true,  false || false = false

!表示取反,若操作数为真,则为假;操作数为假,则为真。 !true = false  !false = true。 取反逻辑很有用,可以简化逻辑操作。

        //判断闰年  能整除400 或者 能整除4但不能整除100
if((year % 400 == 0) || (year % 4 == 0) && year % 100 != 100) //求出能同时整除5和7的数
if(num % 5 == 0 && num % 7 == 0) //求出能整除6 或者 整除8的数
if(num % 6 == 0 || num % 8 == 0) //求出能整除 7 但不能整除9的数
if(num % 7 == 0 && num % 9 != 0) //某些boolean方法, 例如判断质数。
boolean isPrime(int i) {}
//通过取反操作,求某个范围中不是质数的数。 !true = false,不执行。 !false = true,执行。
if(!isPrime()) {}

除了以上之外,另外说一下按位异或^用于逻辑运算。

            //要么整除5,要么整除8,但不能同时整除5和8。使用异或^来完成互斥逻辑
if(num % 5 == 0 ^ num % 8 == 0)
//T ^ T = false, T ^ F = true, F ^ T = true