位运算及进制转换

目录

• 位运算及进制转换
  • • 1.1 标识符的命名规则和规范
      • 1.1.1 标识符概念
      • 1.1.2 标识符的命名规则
      • 1.1.3 练习（判断变量名是否正确）
      • 1.1.4 标识符命名规范
    • 1.2 关键字
    • 1.3 保留字
      • 1.3.1 介绍
    • 1.4 键盘输入语句
      • 1.4.1 介绍
      • 1.4.2 步骤
      • 1.4.3 案例演示
    • 1.5 进制（程序员的基本功）
      • 1.5.1 进制介绍
      • 1.5.2 演示四种进制
      • 1.5.3 进制的图示
      • 1.5.4 进制的转换（基本功）
        • 进制转换的介绍
    • 1.6 其他进制转十进制
      • 1.6.1 二进制转十进制
      • 1.6.2 八进制转十进制
      • 1.6.3 十六进制转十进制
    • 1.7 十进制转其他进制
      • 1.7.1 十进制转二进制
      • 1.7.2 十进制转八进制
      • 1.7.3 十进制转十六进制
    • 1.8 二进制转八、十六进制
      • 1.8.1 二进制转八进制
      • 1.8.2 二进制转十六进制
    • 1.9 八、十六进制转二进制
      • 1.9.1 八进制转二进制
      • 1.9.2 十六进制转二进制
    • 1.10 原码、反码、补码（重点 难点）
      • 1.10.1 二进制在运算中的说明
      • 1.10.2 原码、反码、补码要点
    • 1.12 位运算
      • 1.12.1 简单思考题
      • 1.12.2 位运算符介绍
      • 1.12.3 >>、<< 和 >>> 的运算规则
      • 1.12.4 应用案例 BitOperator01.java
    • 1.13 本章作业

1.1 标识符的命名规则和规范

1.1.1 标识符概念

• Java对各种变量、方法和类等命名时使用的字符序列称为标识符
• 凡是自己可以起名字的地方都叫做标识符 int num = 88;

1.1.2 标识符的命名规则

• 由26个英文字母大小写，0-9，_或$组成
• 不可以以数字开头。int 3ab = 1; //错误
• 不可以使用关键字和保留字。但能包含关键字和保留字
• Java中严格区分大小写，长度无限制。int totalNum = 10; int n = 90;
• 标识符1不能包含空格。 int a b = 10;//错误

1.1.3 练习（判断变量名是否正确）

 abc      //ok
 abc123   //ok
 1abc     //no 不能以数字开头
 a-h      //no 不能用-
 a h      //no 不能有空格
 s$3      //ok
 class    //no 不能使用关键字
 int      //no 不能使用关键字    
 public   //no 不能使用关键字
 double   //no 不能使用关键字
 static   //no 不能使用关键字
 goto     //no 不能使用保留字
 stu_name //ok             

1.1.4 标识符命名规范

1）包名：多单词组成时所有字母都小写：aaa.bbb.ccc //比如： com.hsp.com

2）类名、接口名：多单词组成时，所有单词首字母大写：XxxYyyZzz[大驼峰] //比如：TankShotGame

3）变量名、方法名：多单词组成时，第一个单词首字母小写，第二个单词开始每个单词首字母大写：xxxYyyZzz[小驼峰，简称 驼峰法] //比如：tankShotGame

4）常量名：所有字母都大写。多单词时每个单词用下划线连接：XXX_YYY_ZZZ 比如：定义一个所得税率 TAX_RATE

1.2 关键字

关键字的定义和特点（不用背）

定义：被Java语言赋予了特殊含义，用做专门用途的字符串（单词）

特点：关键字中所有的字母都为小写

用于定义数据类型的关键字

用于定义数据类型值的关键字

用于定义流程控制的关键字

用于定义访问权限修饰符的关键字

用于定义类、函数、变量修饰符的关键字

用于定义类与类之间的关键字

用于定义建立实例及引用实例，判断实例的关键字

用于异常处理的关键字

用于包的关键字

其他修饰符的关键字

1.3 保留字

1.3.1 介绍

Java保留字：现有Java版本尚未使用，但以后版本可能会作为关键字使用。自己命名标识符要避免使用这些保留字byValue、cast、future、generic、inner、operator、outer、rest、var、goto、const。

1.4 键盘输入语句

1.4.1 介绍

在编程中，需要接收用户输入的数据，就可以使用键盘输入语句来获取。Input.java，需要一个扫描器（对象），就是Scanner。

1.4.2 步骤

1）导入该类的所在包，java.util.*

2）创建该类对象（声明对象）

3）调用里面的功能

1.4.3 案例演示

要求：可以从控制台接收用户信息，【姓名，年龄，薪水】

import java.util.Scanner;

public class Input {
    public static void main(String[] args) {
       /*
            步骤：
              1.导入Scanner类 所在的包
              2.创建Scanner对象，new创建一个对象
              3.接收用户输入，使用相关方法
        */
        Scanner myScanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println(\"请输入姓名：\");
        String name = myScanner.nextLine();//接收用户输入的字符串
        System.out.println(\"请输入年龄：\");
        int age = myScanner.nextInt();//接收用户输入的年龄
        System.out.println(\"请输入薪水\");
        double sal = myScanner.nextDouble(); //接收用户输入的薪水
        System.out.println(\"人的信息如下:\");
        System.out.println(\"名字=\" + name + \" 年龄=\" + age + \" 薪水=\" + sal);
    }
}

1.5 进制（程序员的基本功）

1.5.1 进制介绍

对于整数，有四种表示方式：

二进制：0，1。满2进1，以0b或0B开头。

十进制：0-9。满10进1

八进制：0-7。满8进1，以数字0开头表示。

十六进制：0-9 及 A(10)-F(15)。满16进1，以0x或0X开头表示，此处的A-F不区分大小写。

1.5.2 演示四种进制

public class BinaryTest {
    public static void main(String[] args) {
        //n1 二进制
        int n1 = 0b1010;
        //n2 十进制
        int n2 = 1010;
        //n3 八进制
        int n3 = 01010;
        //n4 十六进制
        int n4 = 0x1010;
        System.out.println(\"n1=\" + n1);
        System.out.println(\"n2=\" + n2);
        System.out.println(\"n3=\" + n3);
        System.out.println(\"n4=\" + n4);
        System.out.println(0x23A);
    }
}

1.5.3 进制的图示

1.5.4 进制的转换（基本功）

进制转换的介绍

• 第一组

  1）二进制转十进制

  2）八进制转十进制

  3）十六进制转十进制

• 第二组

  1）十进制转二进制

  2）十进制转八进制

  3）十进制转十六进制

• 第三组

  1）二进制转八进制

  2）二进制转十六进制

• 第四组

  1）八进制转二进制

  2）十六进制转二进制

1.6 其他进制转十进制

1.6.1 二进制转十进制

规则：从最低位（右边）开始，将每个位上的数提取出来，乘以2的（位数-1）次方，然后求和。

案例：请将0b1011转成十进制的数

0b1011 = 1 * 2⁰ + 1 * 2¹ + 0 * 2² + 1 * 2³ = 1 + 2 + 0 + 8 = 11

1.6.2 八进制转十进制

规则：从最低位（右边）开始，将每个位上的数提取出来，乘以8的（位数-1）次方，然后求和。

案例：请将0234转成十进制的数

0234 = 4 * 8⁰ + 3 * 8¹ + 2 * 8² = 4 + 24 + 128 = 156

1.6.3 十六进制转十进制

规则：从最低位（右边）开始，将每个位上的数提取出来，乘以16的（位数-1）次方，然后求和。

案例：请将 0x23A 转成十进制的数

0x23A = 10 * 16⁰ + 3 * 16¹ + 2 * 16² = 10 + 48 + 512 = 570

小练习：请将

0b 1 1000 1100 转成 十进制

1 * 2² + 1 * 2³ + 1 * 2⁷ + 1 * 2⁸ = 256 + 128 + 8 + 4 = 396

0 2456 转成十进制

6 * 8⁰ + 5 * 8¹ + 4 * 8² + 2 * 8³ = 6 + 40 + 256 + 1024 = 1326

0x A45 转成十进制

5 * 16⁰ + 4 * 16¹ + 10 * 16² = 5 + 64 + 2560 = 2629

1.7 十进制转其他进制

1.7.1 十进制转二进制

规则：将该数不断除以2，直到商为0为之，然后将每步得到的余数倒过来，就是对应的二进制。

案例：请将 34 转成二进制 = 0B00100010

1.7.2 十进制转八进制

规则：将该数不断除以 8，直到商为 0 为止，然后将每步得到的余数倒过来，就是对应的八进制。

案例：请将 131 转成八进制 => 0203

1.7.3 十进制转十六进制

规则：将该数不断除以 16，直到商为 0 为止，然后将每步得到的余数倒过来，就是对应的十六进制。

案例：请将 237 转成十六进制 => 0xED

小练习：

123 转成 二进制 => 0b 111 1101

678 转成 八进制 => 0 1246

8912 转成 十六进制 => 0x 22D0

1.8 二进制转八、十六进制

1.8.1 二进制转八进制

规则：从低位开始,将二进制数每三位一组，转成对应的八进制数即可。

案例：请将 ob11010101 转成八进制

ob11(3)010(2)101(5) => 0325

1.8.2 二进制转十六进制

规则：从低位开始，将二进制数每四位一组，转成对应的十六进制数即可。

案例：请将 ob11010101 转成十六进制

ob1101(D)0101(5) = 0xD5

课堂练习：请将

0b11100101 转成 八进制

0b1110010110 转成 十六进制

1.9 八、十六进制转二进制

1.9.1 八进制转二进制

规则：将八进制数每 1 位，转成对应的一个 3 位的二进制数即可。

案例：请将 0237 转成二进制

02(010)3(011)7(111) = 0b10011111

1.9.2 十六进制转二进制

规则：将十六进制数每 1 位，转成对应的 4 位的一个二进制数即可。

案例：请将 0x23B 转成二进制

0x2(0010)3(0011)B(1011) = 0b001000111011

课堂练习：请将

01230 转成 二进制

0xAB29 转成二进制

1.10 原码、反码、补码（重点 难点）

1.10.1 二进制在运算中的说明

1）二进制是逢2进位的进位制，0、1是基本算符。
2）现代的电子计算机技术全部采用的是二进制，因为它只使用0、1两个数字符号，非常简单方便，易于用电子方式实现。计算机内部处理的信息，都是采用二进制数来表示的。二进制（Binary) 数用0和1两个数字及其组合来表示任何数。进位规则是\"逢2进1\"，数字1在不同的位上代表不同的值，按从右至左的次序，这个值以二倍递增。

1.10.2 原码、反码、补码要点

对于有符号的来说：

1）二进制的最高位是符号位：0表示正数，1表示负数（口诀：0->0,1->-[0倒过来还是0，1倒过来变成负数]）

2）正数的原码，反码，补码都一样（三码合一）

3）负数的反码 = 原码符号位不变，其他位按位取反（0变1，1变0）

4）负数的补码 = 负数的反码 + 1，负数的反码 = 负数的补码 - 1

5）0的反码，补码都是0

6）Java没有无符号数，换言之，Java中的数都是有符号的

7）在计算机运算的时候，都是以补码的方式来运算的

8）当我们看运算结果的时候，要看他的原码（重点）

1.12 位运算

1.12.1 简单思考题

• 请看下面的代码段，回答 a,b,c,d,e 结果是多少?

public class BitOperator01 {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 1 >> 2;  //向右位移2位
        int b = -1 >> 2; //算术右移
        int c = 1 << 2;  //向左位移2位
        int d = -1 << 2; //算术左移
        int e = 3 >>> 2; //无符号右移
        //a,b,c,d,e 结果是多少
        System.out.println(\"a=\"+a); //0
        System.out.println(\"b=\"+b); //-1
        System.out.println(\"c=\"+c); //4
        System.out.println(\"d=\"+d); //-4
        System.out.println(\"e=\"+e); //0
    }
}

• 请回答在 Java 中，下面的表达式运算的结果是: (位操作)

  ~2=? // 按位取反 
  2&3=?// 2 按位与 3 
  2|3=?
  ~-5=? 
  13&7=? 
  5|4=? 
  -3^3=?//^ 按位异或

1.12.2 位运算符介绍

Java中有7个位运算（&、|、^、~、>>、<< 和 >>>）

1.12.3 >>、<< 和 >>> 的运算规则

1）算术右移>>：低位溢出，符号位不变，并用符号位补溢出的高位

2）算术右移<<：符号位不变，低位补0

3）>>> 逻辑右移也叫无符号右移,运算规则是: 低位溢出，高位补 0

4. 特别说明：没有 <<< 符号

1.12.4 应用案例 BitOperator01.java

1. int a=1>>2; //1 => 00000001 => 00000000 本质 1 / 2 / 2 =0

2. int c=1<<2; //1 => 00000001 => 00000100 本质 1 * 2 * 2 = 4

1.13 本章作业

一、计算下列表达式的结果

10 / 3 = 3; 10 % 2 = 0;

10 / 5 = 2; -10.5 % 3 = ;

a % b当a是小数时，公式 = a - (int)a / b * b

-10.5 % 3 = -10.5 - (-10) / 3 = -10.5 + 9 = - 1.5

注意：有小数运算，得到结果是近似值

二、试说出下面代码结果

  int i = 66;
  System.out.println(++i+i); //执行i=i+1 => i = 67 => 134

三、在Java中，以下赋值语句正确的是(CD)

A) int num1=(int)\"18\";//错误应该Integer.parselnt(\"18\");B) int num2=18.0;M/错误double -> int
C) double num3=3d;M/ok
D) double num4=8;M/ok int -> doubleE) int i=48; char ch =i+1;1/错误int ->char
F) byte b = 19; short s = b+2;//错误int ->short

四、试写出将String转换成double类型的语句,以及将char类型转换成String的语句,举例说明即可，写简单代码

String str = \"18.8\"😕/注意字符串要可以被转成 doubledouble d1 = Double.parseDouble(str);
char c1 =\'韩\";
String str2 =c1 + \"\";

来源：https://www.cnblogs.com/-andrea/p/16770617.html
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