编程自学指南：java程序设计开发，什么是运算符？算术运算符，逻辑运算符、 位运算符，三目运算符与优先级

学习目标：

1. 掌握Java中各类运算符的使用场景

2. 理解运算符优先级规则

3. 能够通过运算符解决实际计算问题

4. 避免常见运算符误用导致的错误

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一、课程引入

1.1 什么是运算符？

• 作用：对变量或值进行操作的符号（如加减乘除）

• 分类：

  • 算术运算符（+, -, *, /, %）

  • 赋值运算符（=, +=, -=）

  • 比较运算符（>, ==, !=）

  • 逻辑运算符（&&, ||, !）

  • 位运算符（&, |, ^）

  • 三目运算符（? :）

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二、算术运算符

2.1 基本算术运算符

运算符	描述	示例	结果（假设a=10, b=3）
+	加法	a + b	13
-	减法	a - b	7
*	乘法	a * b	30
/	除法	a / b	3（整数除法）
%	取模（余数）	a % b	1

案例1：学生成绩计算

int math = 85;  
int english = 90;  
int total = math + english;  
double average = total / 2.0;  // 必须用2.0避免整数除法错误  
System.out.println("总分：" + total + ", 平均分：" + average); 

案例2：判断奇偶性

int num = 7;  
if (num % 2 == 0) {  
    System.out.println("偶数");  
} else {  
    System.out.println("奇数");  
}  

2.2 自增/自减运算符

运算符	描述	示例	结果（假设a=5）
++	自增	a++ 或 ++a	a=6
--	自减	a-- 或 --a	a=4

案例3：前后缀区别

int x = 5;  
int y = x++;  // y=5, x=6（先赋值后自增）  
int z = ++x;  // x=7, z=7（先自增后赋值） 

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三、赋值与比较运算符

3.1 赋值运算符

运算符	示例	等价于
=	a = 10	-
+=	a += 5	a = a + 5
-=	a -= 3	a = a - 3
*=	a *= 2	a = a * 2

案例4：商品价格累计

double price = 100.0;  
price *= 0.8;  // 打8折  
System.out.println("折后价：" + price); // 80.0 

3.2 比较运算符

运算符	描述	示例	结果（假设a=5, b=3）
==	等于	a == b	false
!=	不等于	a != b	true
>	大于	a > b	true
<	小于	a < b	false
>=	大于等于	a >= 5	true

案例5：判断闰年

int year = 2024;  
boolean isLeapYear = (year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || year % 400 == 0;  
System.out.println(year + "年是闰年吗？" + isLeapYear); 

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四、逻辑与位运算符

4.1 逻辑运算符

运算符	描述	示例	结果（假设a=true, b=false）
&&	逻辑与	a && b	false
`		`	逻辑或	`a		b`	true
!	逻辑非	!a	false

案例6：登录验证

String username = "admin";  
String password = "123456";  
boolean isValid = username.equals("admin") && password.equals("123456");  
System.out.println("登录成功？" + isValid);

4.2 位运算符（了解即可）

运算符	描述	示例	结果（假设a=5=0101, b=3=0011）
&	按位与	a & b	0001（1）
`	`	按位或	`a	b`	0111（7）
^	按位异或	a ^ b	0110（6）

案例7：交换两个变量的值（不使用临时变量）

int x = 5, y = 3;  
x = x ^ y;  
y = x ^ y;  
x = x ^ y;  
System.out.println("x=" + x + ", y=" + y); // x=3, y=5

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五、三目运算符与优先级

5.1 三目运算符

• 语法：条件 ? 表达式1 : 表达式2

案例8：判断成绩等级

int score = 85;  
String level = score >= 60 ? "及格" : "不及格";  
System.out.println("成绩等级：" + level); // 及格

5.2 运算符优先级

优先级	运算符
最高	()、++、--
↓	*、/、%
↓	+、-
↓	>、<、>=、<=
↓	==、!=
↓	&&、`		`
最低	=、+=、-=

案例9：优先级问题

int result = 5 + 3 * 2;  // 结果是11，而非16

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六、综合练习与错误分析

6.1 课堂练习

练习1：计算三角形面积

double base = 5.0;  
double height = 3.0;  
double area = 0.5 * base * height;  
System.out.println("面积：" + area);

练习2：数字加密（位移运算）

int num = 1234;  
int encrypted = (num * 10 + 5) ^ 0xFF; // 简单加密示例  
System.out.println("加密后：" + encrypted); 

6.2 错误代码分析

int a = 10;  
int b = 0;  
int c = a / b;  // 错误：除零异常  
boolean flag = 1;  // 错误：boolean类型不能赋值为1

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七、总结与练习

7.1 总结

• 核心运算符：算术、赋值、比较、逻辑、三目

• 易错点：整数除法、自增前后缀区别、逻辑短路特性

7.2 课后任务

1. 编写程序计算一元二次方程根（ax²+bx+c=0）

2. 使用三目运算符判断一个数是否为水仙花数

3. 预习下一节课：控制结构（if-else、switch）

7.3 扩展挑战

• 用位运算实现两个整数的加法（禁止使用+运算符）

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