Scala第三章节
章节目标
- 理解运算符的相关概述
- 掌握算术, 赋值, 关系, 逻辑运算符的用法
- 掌握交换变量案例
- 理解位运算符的用法
1. 算术运算符
1.1 运算符简介
用来拼接变量或者常量的符号就叫: 运算符, 而通过运算符连接起来的式子就叫: 表达式. 实际开发中, 我们会经常用到它.
例如:
10 + 3 这个就是一个表达式, 而+号, 就是一个运算符.
注意: 在Scala中, 运算符并不仅仅是运算符, 也是函数的一种, 这点大家先了解即可, 后续我们详细讲解.
1.2 运算符的分类
-
算术运算符
-
赋值运算符
-
关系运算符
-
逻辑运算符
-
位运算符
注意: Scala中是没有三元运算符的, 被if-else给替代了.
1.3 算术运算符
算术运算符指的就是用来进行算术操作的符号, 常用的有以下几种:
| 运算符 | 功能解释 |
|---|---|
| + | 加号, 功能有3点. 1) 表示正数 2) 普通的加法操作 3) 字符串的拼接 |
| - | 减号, 功能有2点. 1) 表示负数 2) 普通的减法操作 |
| * | 乘号, 用于获取两个数据的乘积 |
| / | 除法, 用于获取两个数据的商 |
| % | 取余(也叫取模), 用于获取两个数据的余数 |
注意:
Scala中是没有++, --这两个算术运算符的, 这点和Java中不同.
整数相除的结果, 还是整数. 如果想获取到小数, 则必须有浮点型数据参与.
例如: 10 / 3 结果是3 10 / 3.0 结果是: 3.3333(无限循环)关于+号拼接字符串: 任意类型的数据和字符串拼接, 结果都将是一个新的字符串.
关于%操作, 假设求
a % b的值, 它的底层原理其实是:a - a/b * b
1.4 代码演示
需求: 演示算术运算符的常见操作.
参考代码:
//演示+号操作
println(+3)
println(10 + 3)
println("hello" + 10)
//演示-号操作
println(-5)
println(10 - 5)
//演示*号操作
println(5 * 3)
//演示/号操作
println(10 / 3)
println(10 / 3.0)
//演示%(取余)操作
println(10 % 3) //结果是1, 具体运算过程: 10 - 10/3 * 3 = 10 - 3 * 3 = 1
println(10 % -3) //结果是1, 具体运算过程: 10 - 10/-3 * -3 = 10 - -3 * -3 = 10 - 9 = 1
println(-10 % 3) //结果是-1, 具体运算过程: -10 - -10/3 * 3 = -10 - -3 * 3 = -10 + 9 = -1
2. 赋值运算符
2.1 概述
赋值运算符指的就是用来进行赋值操作的符号. 例如: 把一个常量值, 或者一个变量值甚至是某一段代码的执行结果赋值给变量, 这些都要用到赋值运算符.
2.2 分类
-
赋值运算符常用的有两类
-
基本赋值运算符
=就是基本的赋值运算符, 例如: var a:Int = 3, 就是把常量值3赋值给变量a -
扩展赋值运算符
+=, -=, *=, /=, %=
注意:
-
赋值运算符的左边必须是: 变量, 不能是常量. 例如: 3 = 5, 这种写法就是错误的.
-
关于扩展赋值运算符, 其实就是把左边的数据和右边的数据进行指定的操作, 然后把结果赋值给左边.
例如; a += 3 就是把变量a的值和常量3进行加法操作, 然后把结果赋值给变量a
-
2.3 代码演示
//将常量值1赋值给变量a
var a:Int = 1 //注意: 因为后续代码要修改变量a的值, 所以变量a要用var修饰
//对变量a进行加3操作, 然后把结果重新赋值给变量a
a += 3 //a的最终结果为: a = 4
//对变量a进行减2操作, 然后把结果重新赋值给变量a
a -= 2 //a的最终结果为: a = 2
//对变量a进行乘3操作, 然后把结果重新赋值给变量a
a *= 3 //a的最终结果为: a = 6
//对变量a进行除2操作, 然后把结果重新赋值给变量a
a /= 2 //a的最终结果为: a = 3
//对变量a和2进行取余操作, 然后把结果重新赋值给变量a
a %= 2 //a的最终结果为: a = 1
3. 关系运算符
3.1 概述
关系运算符指的就是用来进行比较操作的符号. 例如: 数据是否相等, 是否不等, 数据1大还是数据2大…等这些操作.
3.2 分类
| 运算符 | 功能解释 |
|---|---|
| > | 用来判断前边的数据是否大于后边的数据 |
| >= | 用来判断前边的数据是否大于或者等于后边的数据 |
| < | 用来判断前边的数据是否小于后边的数据 |
| <= | 用来判断前边的数据是否小于或者等于后边的数据 |
| == | 用来判断两个数据是否相等 |
| != | 用来判断两个数据是否不等 |
注意:
- 关系表达式不管简单还是复杂, 最终结果一定是Boolean类型的值, 要么是true, 要么是false.
- 千万不要把==写成=, 否则结果可能不是你想要的.
3.3 代码演示
//定义两个Int类型的变量a, b, 分别赋值为3, 5
var a:Int = 3
var b:Int = 5
//判断a是否大于b, 并打印结果
println(a > b) //false
//判断a是否大于等于b, 并打印结果
println(a >= 3) //true
//判断a是否小于b, 并打印结果
println(a < b) //true
//判断a是否小于等于b, 并打印结果
println(a <= 3) //true
//判断a和b是否不等, 并打印结果
println(a != b) //true
//判断a和b是否相等, 并打印结果
println(a == b) //false
//如果把==写成了=, 其实是把变量b的值赋值给变量a
println(a = b) //输出结果是一对小括号"()", 即: 没有打印值.
println(a) //再次打印变量a, 打印结果是:5
3.4 关系运算符延伸
学过Java的同学会发现, 上述的Scala中的关系运算符用法和Java中是一样的, 那有和Java不一样的地方吗?
答案是: 有.
| 需求描述 | Scala代码 | Java代码 |
|---|---|---|
| 比较数据值 | == 或者 != | equals()方法 |
| 比较引用值(地址值) | eq方法 | == 或者 != |
示例
有一个字符串"abc"，再创建第二个字符串，值为：在第一个字符串后拼接一个空字符串。
然后使用比较这两个字符串是否相等、再查看它们的引用值是否相等。
参考代码
val s1 = "abc"
val s2 = s1 + ""
s1 == s2 //结果是: true, 因为比较的是 数据值
s1.eq(s2) //结果是: false, 因为比较的是 地址值
4. 逻辑运算符
4.1 概述
逻辑运算符指的就是用来进行逻辑操作的符号. 可以简单理解为它是: 组合判断. 例如: 判断多个条件是否都满足, 或者满足其中的某一个, 甚至还可以对某个判断结果进行取反操作.
4.2 分类
| 运算符 | 功能解释 |
|---|---|
| && | 逻辑与, 要求所有条件都满足(即: 结果为true), 简单记忆: 有false则整体为false. |
| || | 逻辑或, 要求只要满足任意一个条件即可, 简单记忆: 有true则整体为true. |
| ! | 逻辑非, 用来进行取反操作的. 即: 以前为true, 取反后为false, 以前为false, 取反后为true. |
注意:
- 逻辑表达式不管简单还是复杂, 最终结果一定是Boolean类型的值, 要么是true, 要么是false.
- 在Scala代码中, 不能对一个Boolean类型的数据进行连续取反操作, 但是在Java中是可以的.
- 即: !!false, 这样写会报错, 不支持这种写法.
4.3 代码演示
//相当于: false && true
println(3 > 5 && 2 < 3) //结果为: false
//我们可以简写代码为:
//逻辑与: 有false则整体为false.
println(false && true) //结果为: false
println(true && false) //结果为: false
println(false && false) //结果为: false
println(true && true) //结果为: true
println(false || true) //结果为: true
println(true || false) //结果为: true
println(false || false) //结果为: false
println(true || true) //结果为: true
println(!false) //结果为: true
println(!true) //结果为: false
println(!!true) //这样写会报错, Scala不支持这种写法, 但是Java代码支持这种写法.
5. 位运算符
5.1 铺垫知识
要想学好位运算符, 你必须得知道三个知识点:
- 什么是进制
- 什么是8421码
- 整数的原码, 反码, 补码计算规则
5.1.1 关于进制
通俗的讲, 逢几进一就是几进制, 例如: 逢二进一就是二进制, 逢十进一就是十进制, 常用的进制有以下几种:
| 进制名称 | 数据组成规则 | 示例 |
|---|---|---|
| 二进制 | 数据以0b(大小写均可)开头, 由数字0和1组成 | 0b10001001, 0b00101010 |
| 八进制 | 数据以0开头, 由数字0~7组成 | 064, 011 |
| 十进制 | 数据直接写即可, 无特殊开头, 由数字0~9组成 | 10, 20, 333 |
| 十六进制 | 数据以0x(大小写均可)开头, 由数字0~9, 字母A-F组成(大小写均可) | 0x123F, 0x66ABC |
注意:
关于二进制的数据, 最前边的那一位叫: 符号位, 0表示正数, 1表示负数. 其他位叫: 数值位.
例如: 0b10001001 结果就是一个: 负数, 0b00101010 结果就是一个: 正数.
5.1.2 关于8421码
8421码就是用来描述二进制位和十进制数据之间的关系的, 它可以帮助我们快速的计算数据的二进制或十进制形式.
8421码对应关系如下:
二进制位 0 0 0 0 0 0 0 0
对应的十进制数据 128 64 32 16 8 4 2 1
注意:
计算规则: 二进制位从右往左数, 每多一位, 对应的十进制数据 乘以2.
二进制和十进制相互转换的小技巧:
- 二进制转十进制: 获取该二进制位对应的十进制数据, 然后累加即可.
- 例如: 0b101对应的十进制数据计算步骤: 4 + 0 + 1 = 5
- 十进制转二进制: 对十进制数据进行拆解, 看哪些数字相加等于它, 然后标记成二进制即可.
- 例如: 10 对应的二进制数据计算步骤: 10 = 8 + 2 = 0b1010
5.1.3 关于整数的原反补码计算规则
所谓的原反补码, 其实指的都是二进制数据, 把十进制的数据转成其对应的二进制数据, 该二进制数据即为: 原码.
注意: 计算机底层存储, 操作和运算数据, 都是采用
数据的二进制补码形式来实现的.
- 正数
- 正数的原码, 反码, 补码都一样, 不需要特殊计算.
- 负数
- 负数的反码计算规则: 原码的符号位不变, 数值位按位取反(以前为0现在为1, 以前为1现在为0)
- 负数的补码计算规则: 反码 + 1
5.2 概述
位运算符指的就是按照位(Bit)来快速操作数据值, 它只针对于整型数据. 因为计算机底层存储, 操作, 运算采用的都是数据的二进制补码形式, 且以后我们要经常和海量的数据打交道, 为了提高计算效率, 我们就可以使用位运算符来实现快速修改数据值的操作.
5.3 分类
| 运算符 | 功能解释 |
|---|---|
| & | 按位与, 规则: 有0则0, 都为1则为1. |
| | | 按位或, 规则: 有1则1, 都为0则为0. |
| ^ | 按位异或, 规则: 相同为0, 不同为1. |
| ~ | 按位取反, 规则: 0变1, 1变0. |
| << | 按位左移, 规则: 每左移一位, 相当于该数据乘2, 例如: 2 << 1, 结果为4 |
| >> | 按位右移, 规则: 每右移一位, 相当于该数据除2, 例如: 6 >> 1, 结果为3 |
注意:
- 位运算符只针对于整型数据.
- 运算符操作的是数据的二进制补码形式.
- 小技巧: 一个数字被同一个数字位异或两次, 该数字值不变. 即: 10 ^ 20 ^ 20, 结果还是10
5.4 代码演示
//定义两个变量a和b, 初始化值分别为: 3, 5
val a = 3 //二进制数据: 0000 0011
val b = 5 //二进制数据: 0000 0101
//结果为: 0000 0001, 转化成十进制, 结果为: 1
println(a & b) //打印结果为: 1
//结果为: 0000 0111, 转化成十进制, 结果为: 7
println(a | b) //打印结果为: 7
//结果为: 0000 0110, 转换成十进制, 结果为: 6
println(a ^ b) //打印结果为: 6
//计算流程: 1111 1100(补码) -> 1111 1011(反码) -> 1000 0100(原码) -> 十进制数据: -4
println(~ a) //打印结果为: -4
//计算流程: 1000 0011(-3原码) -> 1111 1100(-3反码) -> 1111 1101(-3补码) -> 0000 0010(取反后新补码) -> 十进制数据: 2
println(~ -3) //打印结果为: 2
//计算流程: 0000 0011(3的补码) -> 0000 1100(新的补码) -> 十进制数据: 12
println(a << 2) //打印结果为: 12
//计算流程: 0000 0011(3的补码) -> 0000 0001(新的补码) -> 十进制数据: 1
println(a >> 1) //打印结果为: 1
println(a ^ b ^ b) //打印结果为: 3
6. 案例: 交换两个变量的值
6.1 需求
已知有两个Int类型的变量a和b, 初始化值分别为10和20, 请写代码实现变量a和变量b的值的交换.
即最终结果为: a=20, b=10.
注意: 不允许直接写
a=20, b=10这种代码.
6.2 参考代码
-
方式一: 通过算术运算符实现.
//定义两个Int类型的变量a和b, 初始化值分别为10和20 var a = 10 var b = 20 //将变量a和b的计算结果赋值给变量a a = a + b //a = 30, b = 20 //计算并赋值 b = a - b //a = 30, b = 10 a = a - b //a = 20, b = 10 //打印结果 println("a: " + a) //a: 20 println("b: " + b) //b: 10 -
方式二: 通过定义临时变量实现
//定义两个Int类型的变量a和b, 初始化值分别为10和20 var a = 10 var b = 20 //定义临时变量temp, 记录变量a的值 var temp = a //a = 10, b = 20, temp = 10 //把变量b的值赋值给a a = b //a = 20, b = 20, temp = 10 //把临时变量temp的值赋值给b b = temp //a = 20, b = 10, temp = 10 //打印结果 println("a: " + a) //a: 20 println("b: " + b) //b: 10 -
方式三: 通过位运算符实现
//定义两个Int类型的变量a和b, 初始化值分别为10和20 var a = 10 var b = 20 //定义临时变量temp, 记录变量a和b的位异或值(这个值不需要我们计算) var temp = a ^ b //即: temp = 10 ^ 20 //通过位异或进行交换变量值 a = a ^ temp //运算流程: a = a ^ temp = a ^ a ^ b = 10 ^ 10 ^ 20 = 20 b = b ^ temp //运算流程: b = b ^ temp = b ^ a ^ b = 20 ^ 10 ^ 20 = 10 //打印结果 println("a: " + a) //a: 20 println("b: " + b) //b: 10