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# day02 【数据类型转换、运算符、方法入门】
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### 今日内容
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- 数据类型转换
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- 算数运算符
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- 比较运算符
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- 逻辑运算符
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- 三元运算符
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- 简单方法定义和调用
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### 教学目标
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- [ ] 理解数据类型的强制转换
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- [ ] 理解数据类型的自动转换
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- [ ] 了解ASCII编码表
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- [ ] 理解int类型和char类型的运算原理
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- [ ] 理解运算符++ --的运算方式
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- [ ] 理解+符号在字符串中的作用
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- [ ] 理解比较运算符
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- [ ] 理解逻辑运算符
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- [ ] 掌握三元运算符的格式和计算结果
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- [ ] 了解方法的概念
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- [ ] 掌握无返回值无参数方法的定义格式
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- [ ] 了解方法定义的注意事项
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## 第一章 数据类型转换
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Java程序中要求参与的计算的数据，必须要保证数据类型的一致性，如果数据类型不一致将发生类型的转换。
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### 1.1 自动转换
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一个`int` 类型变量和一个`byte`类型变量进行加法运算， 结果会是什么数据类型？
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```java
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int i = 1;
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byte b = 2;
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```
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运算结果，变量的类型将是`int` 类型，这就是出现了数据类型的自动类型转换现象。
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* **自动转换**：将`取值范围小的类型`自动提升为`取值范围大的类型` 。
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```java
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public static void main(String[] args) {
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int i = 1;
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byte b = 2;
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// byte x = b + i; // 报错
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//int类型和byte类型运算，结果是int类型
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int j = b + i;
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System.out.println(j);
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}
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```
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#### 转换原理图解
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`byte` 类型内存占有1个字节，在和`int` 类型运算时会提升为`int`类型 ，自动补充3个字节，因此计算后的结果还是`int` 类型。
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同样道理，当一个`int` 类型变量和一个`double` 变量运算时，`int` 类型将会自动提升为`double` 类型进行运算。
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```java
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public static void main(String[] args) {
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int i = 1;
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double d = 2.5;
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//int类型和double类型运算，结果是double类型
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//int类型会提升为double类型
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double e = d+i;
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System.out.println(e);
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}
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```
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#### 转换规则
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范围小的类型向范围大的类型提升，`byte、short、char` 运算时直接提升为`int` 。
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```java
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byte、short、char-->int-->long-->float-->double
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```
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### 1.2 强制转换
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将`1.5` 赋值到`int` 类型变量会发生什么？产生编译失败，肯定无法赋值。
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```java
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int i = 1.5; // 错误
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```
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`double` 类型内存8个字节，`int` 类型内存4个字节。`1.5` 是`double` 类型，取值范围大于`int` 。可以理解为`double` 是8升的水壶，`int` 是4升的水壶，不能把大水壶中的水直接放进小水壶去。
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想要赋值成功，只有通过强制类型转换，将`double` 类型强制转换成`int` 类型才能赋值。
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* **强制类型转换**：将`取值范围大的类型`强制转换成`取值范围小的类型`。
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比较而言，自动转换是Java自动执行的，而强制转换需要我们自己手动执行。
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**转换格式：**
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```java
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数据类型 变量名 = （数据类型）被转数据值；
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```
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将`1.5` 赋值到`int` 类型，代码修改为：
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```java
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// double类型数据强制转成int类型，直接去掉小数点。
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int i = (int)1.5;
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```
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同样道理，当一个`short`类型与`1`相加，我们知道会类型提升，但是还想给结果赋值给short类型变量，就需要强制转换。
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```java
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public static void main(String[] args) {
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//short类型变量，内存中2个字节
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short s = 1;
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/*
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出现编译失败
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s和1做运算的时候，1是int类型，s会被提升为int类型
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s+1后的结果是int类型，将结果在赋值会short类型时发生错误
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short内存2个字节，int类型4个字节
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必须将int强制转成short才能完成赋值
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*/
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s = s + 1；//编译失败
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s = (short)(s+1);//编译成功
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}
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```
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#### 转换原理图解
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#### 强烈注意
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- 浮点转成整数，直接取消小数点，可能造成数据损失精度。
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- `int` 强制转成`short` 砍掉2个字节，可能造成数据丢失。
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```java
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// 定义s为short范围内最大值
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short s = 32767;
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// 运算后，强制转换，砍掉2个字节后会出现不确定的结果
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s = (short)(s + 10);
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```
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### 1.3 ASCII编码表
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```java
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public static void main(String[] args) {
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//字符类型变量
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char c = 'a';
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int i = 1;
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//字符类型和int类型计算
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System.out.println(c+i);//输出结果是98
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}
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```
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在计算机的内部都是二进制的0、1数据，如何让计算机可以直接识别人类文字的问题呢？就产生出了编码表的概念。
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* **编码表** ：就是将人类的文字和一个十进制数进行对应起来组成一张表格。
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人们就规定：
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| 字符 | 数值 |
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| :--: | :--: |
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| 0 | 48 |
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| 9 | 57 |
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| A | 65 |
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| Z | 90 |
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| a | 97 |
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| z | 122 |
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- 将所有的英文字母，数字，符号都和十进制进行了对应，因此产生了世界上第一张编码表ASCII（
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American Standard Code for Information Interchange 美国标准信息交换码）。
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> 小贴士：
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>
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> 在char类型和int类型计算的过程中，char类型的字符先查询编码表，得到97，再和1求和，结果为98。char类型提升为了int类型。char类型内存2个字节，int类型内存4个字节。
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## 第二章 运算符
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### 2.1 算数运算符
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| 算数运算符包括： | |
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| ---------------- | ---------------------------- |
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| `+` | 加法运算，字符串连接运算 |
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| `-` | 减法运算 |
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| `*` | 乘法运算 |
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| `/` | 除法运算 |
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| `%` | 取模运算，两个数字相除取余数 |
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| `++` 、 `--` | 自增自减运算 |
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Java中，整数使用以上运算符，无论怎么计算，也不会得到小数。
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```java
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public static void main(String[] args) {
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int i = 1234;
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System.out.println(i/1000*1000);//计算结果是1000
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}
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```
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- `++` **运算，变量自己增长1**。反之，`--` 运算，变量自己减少1，用法与`++` 一致。
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- 独立运算：
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- 变量在独立运算时，`前++`和`后++`没有区别 。
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- 变量`前++` ：例如 `++i` 。
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- 变量`后++` ：例如 `i++` 。
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- 混合运算：
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* 和其他变量放在一起，`前++`和`后++`就产生了不同。
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- 变量`前++` ：变量a自己加1，将加1后的结果赋值给b，也就是说a先计算。a和b的结果都是2。
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```java
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public static void main(String[] args) {
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int a = 1;
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int b = ++a;
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System.out.println(a);//计算结果是2
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||
System.out.println(b);//计算结果是2
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}
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```
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- 变量`后++` ：变量a先把自己的值1，赋值给变量b，此时变量b的值就是1，变量a自己再加1。a的结果是2，b的结果是1。
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```java
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public static void main(String[] args) {
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||
int a = 1;
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||
int b = a++;
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System.out.println(a);//计算结果是2
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||
System.out.println(b);//计算结果是1
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}
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```
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- `+` 符号在字符串中的操作：
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- `+` 符号在遇到字符串的时候，表示**连接、拼接**的含义。
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- "a"+"b"的结果是“ab”，连接含义
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```java
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public static void main(String[] args){
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System.out.println("5+5="+5+5);//输出5+5=55
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}
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```
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### 2.2 赋值运算符
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| 赋值运算符包括： | |
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| ---------------- | ------ |
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| `=` | 等于号 |
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| `+=` | 加等于 |
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| `-=` | 减等于 |
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| `*=` | 乘等于 |
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| `/=` | 除等于 |
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| `%=` | 取模等 |
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* 赋值运算符，就是将符号右边的值，赋给左边的变量。
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```java
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public static void main(String[] args){
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int i = 5;
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i+=5;//计算方式 i=i+5 变量i先加5，再赋值变量i
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||
System.out.println(i); //输出结果是10
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}
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```
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### 2.3 比较运算符
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| 比较运算符包括： | |
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| ---------------- | ------------------------------------------------------------ |
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| `==` | 比较符号两边数据是否相等，相等结果是true。 |
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| `<` | 比较符号左边的数据是否小于右边的数据，如果小于结果是true。 |
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||
| `>` | 比较符号左边的数据是否大于右边的数据，如果大于结果是true。 |
|
||
| `<=` | 比较符号左边的数据是否小于或者等于右边的数据，如果小于结果是true。 |
|
||
| `>=` | 比较符号左边的数据是否大于或者等于右边的数据，如果小于结果是true。 |
|
||
| `！=` | 不等于符号 ，如果符号两边的数据不相等，结果是true。 |
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* 比较运算符，是两个数据之间进行比较的运算，运算结果都是布尔值`true`或者`false` 。
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```java
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public static void main(String[] args) {
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||
System.out.println(1==1);//true
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||
System.out.println(1<2);//true
|
||
System.out.println(3>4);//false
|
||
System.out.println(3<=4);//true
|
||
System.out.println(3>=4);//false
|
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System.out.println(3!=4);//true
|
||
}
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||
```
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### 2.4 逻辑运算符
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| 逻辑运算符包括： | |
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| ---------------- | ------------------------------------------------------------ |
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| `&&` 短路与 | 1. 两边都是true，结果是true <br />2. 一边是false，结果是false <br />短路特点：符号左边是false，右边不再运算 |
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| `\|\|` 短路或 | 1. 两边都是false，结果是false <br />2. 一边是true，结果是true <br />短路特点： 符号左边是true，右边不再运算 |
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| `！` 取反 | 1. ! true 结果是false<br />2. ! false结果是true |
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* 逻辑运算符，是用来连接两个布尔类型结果的运算符，运算结果都是布尔值`true`或者`false`
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```java
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public static void main(String[] args) {
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System.out.println(true && true);//true
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System.out.println(true && false);//false
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System.out.println(false && true);//false，右边不计算
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System.out.println(false || false);//falase
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System.out.println(false || true);//true
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System.out.println(true || false);//true，右边不计算
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System.out.println(!false);//true
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}
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```
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### 2.5 三元运算符
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* 三元运算符格式：
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```java
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数据类型 变量名 = 布尔类型表达式？结果1：结果2
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```
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- 三元运算符计算方式：
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- 布尔类型表达式结果是true，三元运算符整体结果为结果1，赋值给变量。
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- 布尔类型表达式结果是false，三元运算符整体结果为结果2，赋值给变量。
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```java
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public static void main(String[] args) {
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int i = (1==2 ? 100 : 200);
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System.out.println(i);//200
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int j = (3<=4 ? 500 : 600);
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System.out.println(j);//500
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||
}
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```
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## 第三章 方法入门
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### 3.1 概述
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我们在学习运算符的时候，都为每个运算符单独的创建一个新的类和main方法，我们会发现这样编写代码非常的繁琐，而且重复的代码过多。能否避免这些重复的代码呢，就需要使用方法来实现。
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- **方法：**就是将一个**功能**抽取出来，把代码单独定义在一个大括号内，形成一个单独的功能。
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当我们需要这个功能的时候，就可以去调用。这样即实现了代码的复用性，也解决了代码冗余的现象。
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### 3.2 方法的定义
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* 定义格式：
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```java
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修饰符 返回值类型 方法名 （参数列表）｛
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代码...
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return ;
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｝
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```
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- 定义格式解释：
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- 修饰符： 目前固定写法 `public static` 。
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- 返回值类型： 目前固定写法 `void` ，其他返回值类型在后面的课程讲解。
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- 方法名：为我们定义的方法起名，满足标识符的规范，用来调用方法。
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- 参数列表： 目前无参数， 带有参数的方法在后面的课程讲解。
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- return：方法结束。因为返回值类型是void，方法大括号内的return可以不写。
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- 举例：
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```java
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public static void methodName() {
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||
System.out.println("这是一个方法");
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}
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```
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### 3.3 方法的调用
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方法在定义完毕后，方法不会自己运行，必须被调用才能执行，我们可以在主方法main中来调用我们自己定义好的方法。在主方法中，直接写要调用的方法名字就可以调用了。
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```java
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public static void main(String[] args) {
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//调用定义的方法method
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method();
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}
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||
//定义方法，被main方法调用
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||
public static void method() {
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||
System.out.println("自己定义的方法，需要被main调用运行");
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||
}
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```
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### 3.4 调用练习
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将三元运算符代码抽取到自定义的方法中，并调用。
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```java
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public static void main(String[] args) {
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||
//调用定义的方法operator
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||
operator();
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}
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||
//定义方法，方法中定义三元运算符
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||
public static void operator() {
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||
int i = 0;
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i = (1==2 ? 100:200);
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||
System.out.println(i);
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||
int j = 0 ;
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||
j = (3<=4 ? 500:600);
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||
System.out.println(j);
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||
}
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```
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### 3.5 注意事项
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- 方法定义注意事项：
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- 方法必须定义在一类中方法外
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- 方法不能定义在另一个方法的里面
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```java
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public class Demo {
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public static void main(String[] args){
|
||
}
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||
//正确写法，类中，main方法外面可以定义方法
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public static void method(){}
|
||
}
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||
```
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||
```java
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||
public class Demo {
|
||
public static void main(String[] args){
|
||
//错误写法，一个方法不能定义在另一方法内部
|
||
public static void method(){}
|
||
}
|
||
}
|
||
```
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## 第四章 扩展知识点
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### 4.1 +=符号的扩展
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下面的程序有问题吗？
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```java
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public static void main(String[] args){
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short s = 1;
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||
s+=1;
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||
System.out.println(s);
|
||
}
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||
```
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||
分析： `s += 1` 逻辑上看作是`s = s + 1` 计算结果被提升为int类型，再向short类型赋值时发生错误，因为不能将取值范围大的类型赋值到取值范围小的类型。但是，`s=s+1进行两次运算`，`+=` 是一个运算符，只运算一次，并带有强制转换的特点，也就是说`s += 1` 就是`s = (short)(s + 1)`，因此程序没有问题编译通过，运行结果是2.
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### 4.2 常量和变量的运算
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||
下面的程序有问题吗？
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```java
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public static void main(String[] args){
|
||
byte b1=1;
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||
byte b2=2;
|
||
byte b3=1 + 2;
|
||
byte b4=b1 + b2;
|
||
System.out.println(b3);
|
||
System.out.println(b4);
|
||
}
|
||
```
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||
分析：`b3 = 1 + 2` ，`1 `和 `2 ` 是常量，为固定不变的数据，在编译的时候（编译器javac），已经确定了`1+2` 的结果并没有超过byte类型的取值范围，可以赋值给变量`b3` ，因此`b3=1 + 2`是正确的。
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||
反之，`b4 = b2 + b3`，`b2` 和 `b3` 是变量，变量的值是可能变化的，在编译的时候，编译器javac不确定b2+b3的结果是什么，因此会将结果以int类型进行处理，所以int类型不能赋值给byte类型，因此编译失败。
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