编程基础

1.什么是编程？

就是通过一些人为的编写一串指令（代码）让计算机去解决每一个问题。实现我们想要的结果，达到最终的目的。

2.数据类型和变量

2.1.什么是数据类型？

也就是对数据的分类。

而Java的数据类型有：

整数类型 byte/short/int/long

小数类型 float/double

字符类型 char

真假类型 boolean

这些也都是Java的基本数据类型（八种基本的数据类型），Java也存在引用数据类型。这样也包含了整个开发过程种所需要的各种数据类型，可以是Java本身的数据类型买，也可以是我们自己所编写的数据类型。

数据类型	关键字	内存占用	取值范围
整数	byte	1	负的2的7次方 ~ 2的7次方-1(-128~127)
	short	2	负的2的15次方 ~ 2的15次方-1(-32768~32767)
	int	4	负的2的31次方 ~ 2的31次方-1
	long	8	负的2的63次方 ~ 2的63次方-1
浮点数	float	4	1.401298e-45 ~ 3.402823e+38
	double	8	4.9000000e-324 ~ 1.797693e+308
字符	char	2	0-65535
布尔	boolean	1	true，false

2.2.什么是变量？

就是我们给所需要的事物给予一个名字，便于我们识别。

变量的定义格式：

数据类型 变量名 = 初始化值; // 声明变量并赋值
int age = 18;
System.out.println(age);

或者

// 先声明，后赋值（使用前赋值即可）
数据类型 变量名;
变量名 = 初始化值;
double money;
money = 55.5;
System.out.println(money);

还可以在同一行定义多个同一种数据类型的变量，中间使用逗号隔开。但不建议使用这种方式，降低程序的可读性。

变量的使用：通过变量名访问即可。

2.赋值

2.1.基本类型

在八大数据类型中给变量赋值，给与特定的值，比如给与1，2，‘1’，“你好”… ，这一些都是在我们以后开发中会运用的，在给变量赋上了值就是常量了，而不是可变的量。

1 类型转换

在Java中，一些数据类型之间是可以相互转换的。分为两种情况：自动类型转换和强制类型转换。

1.1 隐式转换

​ 把一个表示数据范围小的数值或者变量赋值给另一个表示数据范围大的变量。这种转换方式是自动的，直接书写即可。例如：

double num = 10; // 将int类型的10直接赋值给double类型
System.out.println(num); // 输出10.0

说明：

1. 整数默认是int类型，byte、short和char类型数据参与运算均会自动转换为int类型。

2. boolean类型不能与其他基本数据类型相互转换。

1.2 强制转换

​ 把一个表示数据范围大的数值或者变量赋值给另一个表示数据范围小的变量。

​ 强制类型转换格式：目标数据类型 变量名 = (目标数据类型)值或者变量;

​ 例如：

double num1 = 5.5;
int num2 = (int) num1; // 将double类型的num1强制转换为int类型
System.out.println(num2); // 输出5（小数位直接舍弃）

2. 运算符

2.1 算术运算符

2.1.1 运算符和表达式

运算符：对常量或者变量进行操作的符号

表达式：用运算符把常量或者变量连接起来符合java语法的式子就可以称为表达式。

​ 不同运算符连接的表达式体现的是不同类型的表达式。

举例说明：

int a = 10;
int b = 20;
int c = a + b;

+：是运算符，并且是算术运算符。

a + b：是表达式，由于+是算术运算符，所以这个表达式叫算术表达式。

2.1.2 算术运算符

符号	作用
+	加
-	减
*	乘
/	除
%	取余

注意：

1. /和%的区别：两个数据做除法，/取结果的商，%取结果的余数。

2. 整数操作只能得到整数，要想得到小数，必须有浮点数参与运算。

2.1.3 字符的“+”操作

char类型参与算术运算，使用的是计算机底层对应的十进制数值。需要我们记住三个字符对应的数值：

‘a’ – 97 a-z是连续的，所以’b’对应的数值是98，'c’是99，依次递加

‘A’ – 65 A-Z是连续的，所以’B’对应的数值是66，'C’是67，依次递加

‘0’ – 48 0-9是连续的，所以’1’对应的数值是49，'2’是50，依次递加

算术表达式中包含不同的基本数据类型的值的时候，整个算术表达式的类型会自动进行提升。

提升规则：

byte类型，short类型和char类型将被提升到int类型，不管是否有其他类型参与运算。

整个表达式的类型自动提升到与表达式中最高等级的操作数相同的类型

​ 等级顺序：byte,short,char --> int --> long --> float --> double

例如：

2.1.4 字符串的“+”操作

当“+”操作中出现字符串时，这个”+”是字符串连接符，而不是算术运算。

在”+”操作中，如果出现了字符串，就是连接运算符，否则就是算术运算。当连续进行“+”操作时，从左到右逐个执行。

2.2 自增自减运算符

符号	作用	说明
++	自增	变量的值加1
–	自减	变量的值减1

注意事项：

​ ++和-- 既可以放在变量的后边，也可以放在变量的前边。

​ 单独使用的时候， ++和-- 无论是放在变量的前边还是后边，结果是一样的。

​ 参与操作的时候，如果放在变量的后边，先拿变量参与操作，后拿变量做++或者–。

​ 参与操作的时候，如果放在变量的前边，先拿变量做++或者–，后拿变量参与操作。

​ 最常见的用法：单独使用。

2.3 赋值运算符

赋值运算符的作用是将一个表达式的值赋给左边，左边必须是可修改的，不能是常量。

符号	作用	说明
=	赋值	a=10，将10赋值给变量a
+=	加后赋值	a+=b，将a+b的值给a
-=	减后赋值	a-=b，将a-b的值给a
*=	乘后赋值	a*=b，将a×b的值给a
/=	除后赋值	a/=b，将a÷b的商给a
%=	取余后赋值	a%=b，将a÷b的余数给a

注意：

扩展的赋值运算符隐含了强制类型转换。

2.4 关系运算符

关系运算符有6种关系，分别为小于、小于等于、大于、等于、大于等于、不等于。

符号	说明
==	a==b，判断a和b的值是否相等，成立为true，不成立为false
!=	a!=b，判断a和b的值是否不相等，成立为true，不成立为false
>	a>b，判断a是否大于b，成立为true，不成立为false
>=	a>=b，判断a是否大于等于b，成立为true，不成立为false
<	a<b，判断a是否小于b，成立为true，不成立为false
<=	a<=b，判断a是否小于等于b，成立为true，不成立为false

注意事项：

​ 关系运算符的结果都是boolean类型，要么是true，要么是false。

​ 千万不要把“==”误写成“=”，"==“是判断是否相等的关系，”="是赋值。

2.5 逻辑运算符

逻辑运算符把各个运算的关系表达式连接起来组成一个复杂的逻辑表达式，以判断程序中的表达式是否成立，判断的结果是 true 或 false。

符号	作用	说明
&	逻辑与	a&b，a和b都是true，结果为true，否则为false
|	逻辑或	a|b，a和b都是false，结果为false，否则为true
^	逻辑异或	a^b，a和b结果不同为true，相同为false
!	逻辑非	!a，结果和a的结果正好相反

2.6 短路逻辑运算符

符号	作用	说明
&&	短路与	作用和&相同，但是有短路效果
||	短路或	作用和|相同，但是有短路效果

在逻辑与运算中，只要有一个表达式的值为false，那么结果就可以判定为false了，没有必要将所有表达式的值都计算出来，短路与操作就有这样的效果，可以提高效率。同理在逻辑或运算中，一旦发现值为true，右边的表达式将不再参与运算。

• 逻辑与&，无论左边真假，右边都要执行。

• 短路与&&，如果左边为真，右边执行；如果左边为假，右边不执行。

• 逻辑或|，无论左边真假，右边都要执行。

• 短路或||，如果左边为假，右边执行；如果左边为真，右边不执行。

2.7 三元运算符

三元运算符语法格式：

关系表达式 ? 表达式1 : 表达式2;

解释：问号前面的位置是判断的条件，判断结果为boolean型，为true时调用表达式1，为false时调用表达式2。其逻辑为：如果条件表达式成立或者满足则执行表达式1，否则执行第二个。

3. 流程控制语句

在一个程序执行的过程中，各条语句的执行顺序对程序的结果是有直接影响的。所以，我们必须清楚每条语句的执行流程。而且，很多时候要通过控制语句的执行顺序来实现我们想要的功能。

3.1 流程控制语句分类

​ 顺序结构

​ 分支结构(if, switch)

​ 循环结构(for, while, do…while)

3.2 顺序结构

顺序结构是程序中最简单最基本的流程控制，没有特定的语法结构，按照代码的先后顺序，依次执行，程序中大多数的代码都是这样执行的。

3.3 分支结构之if语句

3.3.1 if语句格式1

格式：
if (关系表达式) {
    语句体;	
}

执行流程：

①首先计算关系表达式的值

②如果关系表达式的值为true就执行语句体

③如果关系表达式的值为false就不执行语句体

④继续执行后面的语句内容

3.3.2 if语句格式2

格式：
if (关系表达式) {
    语句体1;	
} else {
    语句体2;	
}

执行流程：

①首先计算关系表达式的值

②如果关系表达式的值为true就执行语句体1

③如果关系表达式的值为false就执行语句体2

④继续执行后面的语句内容

示例：奇偶数

​ 任意给出一个整数，请用程序实现判断该整数是奇数还是偶数，并在控制台输出该整数是奇数还是偶数。

3.3.3 if语句格式3

格式：
if (关系表达式1) {
    语句体1;	
} else if (关系表达式2) {
    语句体2;	
} 
…
else {
    语句体n+1;
}

执行流程：

①首先计算关系表达式1的值

②如果值为true就执行语句体1；如果值为false就计算关系表达式2的值

③如果值为true就执行语句体2；如果值为false就计算关系表达式3的值

④…

⑤如果没有任何关系表达式为true，就执行语句体n+1。

示例：

​ 定义一个在0~100之间的变量a, 90~100优秀，80~89良好，70~79中等，60~69及格，0~59请努力加油！