JavaSE基础(day02)(1)变量和注释(2)数据类型(3)运算符

默写:
1.简答题
简述Java语言的跨平台机制。

2.编程题
编写HelloWorld.java中的代码。

今天内容：
(1)变量和注释
(2)数据类型
(3)运算符

1.变量和注释(重点)
1.1 变量的基本概念
变量本质上就是指在内存中申请的一块区域，而且该区域中的内容是可以改变的，也就是说当需要在程序中记录单个数据时就可以声明变量，并将数据放入该变量所在的区域。
由于存放的数据内容有所不同，导致内存区域的大小也不同，在Java中使用数据类型来描述区域的大小，使用变量名来描述该区域的位置信息。

1.2 变量的声明方式
数据类型 变量名 = 初始值; - 其中=初始值可以省略，分号不可以省略。
如：
int age = 18; - 推荐使用该方式
int age;

1.3 使用变量的注意事项
(1)使用变量前必须要声明，否则编译报错：找不到符号…
(2)使用变量前必须要初始化，否则编译报错：可能尚未初始化变量…
(3)在同一个方法中建议不要使用同名的变量，否则编译报错：已经声明过该变量…
(4)每个变量都拥有自己独立的作用域和生命周期(了解)。

扩展：
在方法体中声明的变量叫做局部变量，该变量的作用域和生命周期为方法体中。

1.4 标识符(变量名)的命名规则
(1)由字母、数字、下划线以及$符号组成，其中数字不能开头，如：age,age2。
(2)不能使用Java中的关键字/保留字，如：public、class、static等
(3)区分大小写，长度没有明确的限制，但不宜过长，如：Day,day,
int jfajfkajffjdaljflaj223566ajflkjadfaljfafjaj454jfdjajfa = 10; 不推荐使用
(4)可以使用汉字，但不推荐使用，尽量使用英文做到见名知意。
如： int 年龄 = 18; int time = 10; int length = 20;

总结：
以后命名时尽量使用英文单词的组合，偶尔使用数字加以区分，如：sendMsgToAll。

1.5 常用的编程规范
(1)尽量使用空行、空格以及缩进来提高代码的可读性。
(2)当类名由多个单词组成时，要求每个单词的首字母都要大写，如：TestPerson。
(3)当变量名由多个单词组成时，要求第二个单词起的每个单词首字母大写，msgSend。
(4)最好望文知意，尽量不要使用中文。

1.6 常用的注释
// - 表示单行注释，从//开始的这一行中所有内容都为注释内容。
/**/ - 表示多行注释，从/开始一直到/之间的所有内容都为注释内容。

注释内容是给程序员看的，编译器会忽略注释内容，多行注释不允许嵌套。

2.数据类型
2.1 数据类型的分类(记住)
在Java语言中将数据类型划分为两大类：基本数据类型(8种) + 引用数据类型。
其中基本数据类型主要有：
byte/short/int/long类型是用于描述整数数据的，如：66等。
float/double类型是用于描述小数数据的，如：3.14等。
boolean类型是用于描述真假信息的，如：true 和 false。
char类型是用于描述单个字符信息的，如：‘a’，‘1’,'中’等。
其中引用数据类型主要有：
数组、类、接口以及枚举等(了解)。

2.2 常用的进制
日常生活中采用十进制，逢十进一，每个数字的权重都是10的次方，10^0、101、…
计算机中采用二进制，逢二进一，每个数字的权重都是2的次方，2^0、21、…
为了简化二进制的表示形式，采用八进制和十六进制。

计算机的底层认识由0和1组成的二进制序列，而二进制中的最高位(最左边)作为符号位，若最高位是0则表示非负数，若最高位是1则表示负数。

2.3 进制之间的转换
(1)二进制和十进制之间的转换(重点)
a.正十进制转换为二进制
1)除2取余法，让十进制整数不断地除以2取出余数并记录，直到商为0时停止除法运算， 将余数进行反向排列即可。
2)拆分法，将十进制整数拆分为多个二进制权重的和，若该权重存在则写1，否则写0即可
如：

   57 = 32 + 16 + 8 + 1
   二进制的权重：128  64  32  16  8  4  2  1
                  0    0   1   1  1  0  0  1
   57转换为二进制的结果是：0011 1001

b.正二进制转换为十进制
1)加权法，让二进制的当前位数字乘以当前位的权重，再将各个乘积累加起来即可。
如：

   0011 1001 => 1*2^0 + 0*2^1 + 0*2^2 + 1*2^3 + 1*2^4 + 1*2^5 + 0*2^6 + 0*2^7
             => 1 + 0 + 0 + 8 + 16 + 32 + 0 + 0
             => 57

练习：
将十进制整数转换为二进制： 88 、 102
将二进制转换为十进制整数： 0010 1101 、 0101 0111
解析：
88 => 0101 1000
102 => 0110 0110
0010 1101 => 45
0101 0111 => 87

c.负十进制转换为二进制
1)将该整数的绝对值拆分为二进制，然后进行按位取反，再加1
如：

   -57转换为二进制：
      57转换为二进制：0011 1001
      按位取反：1100 0110
      再加1：1100 0111
解析：                          -57 + 57 = 0
   1100 0110                    -57: 1100 0111
 +         1                  +  57: 0011 1001
--------------------          --------------------
   1100 0111                       1 0000 0000(溢出)

d.负二进制转换为十进制
1)将二进制数位进行按位取反，再加1，转换为十进制整数后添加负号。
如：
1100 0111 进行按位取反：0011 1000
再加1：0011 1001
转换为十进制整数：57
添加负号：-57

练习：
-38和38转换为二进制:
-98和98转换为二进制：
0010 1111 和 0111 0111转换为十进制(正)：
1010 1101 和 1001 0101转换为十进制(负)：
解析：
38转换为二进制的结果是： 0010 0110
-38转换为二进制的结果是：1101 1010
98转换为二进制的结果是： 0110 0010
-98转换为二进制的结果是：1001 1110
0010 1111转换为十进制为：47
0111 0111转换为十进制为：119
1010 1101转换为十进制为：-83
1001 0101转换为十进制为：-107

(2)二进制和八进制的转换(熟悉)
a.二进制转换为八进制
1)将每三位二进制转换为一位八进制，转换的结果前面加0作为八进制的前缀。
如：
010 011(二进制) => 023(八进制)
b.八进制转换为二进制
1)将每一位八进制拆分为三位二进制，转换的结果前面加0b作为二进制的前缀(jdk1.7)。
如：
023(八进制) => 0b010 011(二进制)

(3)二进制和十六进制的转换(熟悉)
a.二进制转换为十六进制
1)将每四位二进制转换为一位十六进制，转换的结果前面加0x作为十六进制的前缀。
如：
0101 0011(二进制) => 0x53(十六进制)
1011 1001(二进制) => 0xb9(十六进制，使用a_{f来表示数字10}15)
b.十六进制转换为二进制
1)将每一位十六进制拆分为四位二进制，转换的结果前面加0b作为二进制的前缀。
如：
0xab(十六进制) => 0b1010 1011(二进制)

扩展：
有余力的同学查询原码、反码以及补码的概念。

2.4 单个字节表示的整数范围(重中之重)
计算机的底层认识由0和1组成的二进制序列，而二进制中的最高位(最左边)作为符号位，若最高位是0则表示非负数，若最高位是1则表示负数。

单个字节表示的非负数范围是：0000 0000 ~ 0111 1111 =>0 ~ 127 => 0 ~ 2^7-1
      0111 1111 => 1*2^0 + 1*2^1 + 1*2^2 + 1*2^3 + 1*2^4 + 1*2^5 + 1*2^6
                => 1 + 2 + 4 + 8 + 16 + 32 + 64
                => 127
   单个字节表示的负数范围是：1000 0000 ~ 1111 111 => -128 ~ -1 => -2^7 ~ -2^0
      1000 0000 => 0111 1111(按位取反)
                => 1000 0000(再加1)
                => 128 (转换为十进制整数)
                => -128(添加负号)
      1111 1111 => 0000 0000(按位取反)
                => 0000 0001(再加1)
                => 1(转换为十进制整数)
                => -1(添加负号)
综上所述：
   对于单个字节描述的8位二进制来说，表示的整数范围是：-128 ~ 127(-2^7 ~ 2^7-1)。

2.5 整数类型(重点)
在Java中用于描述整数数据的类型有：byte/short/int/long，推荐使用int类型。
其中byte类型在内存空间中占1个字节，表示的整数范围是：-128 ~ 127(-2^7 ~ 2^7-1)
其中short类型在内存空间中占2个字节，表示的整数范围是：-2^15 ~ 2^15-1
-32768 ~ 32767
其中int类型在内存空间中占4个字节，表示的整数范围是：-2^31 ~ 2^31-1
(正负二十一亿之间)
其中long类型在内存空间中占8个字节，表示的整数范围是：-2^63 ~ 2^63-1
(比int类型还大的数)
直接写出的数据值叫做直接量/常量/字面值，对于整数类型的直接量来说，默认为int类型，若希望表达long类型的直接量，则需要在直接量的后面增加L或者l，推荐使用L。

扩展：
若long类型表示的范围也不足以描述时，可以借助java.math.BigInteger类型加以描述。

2.6 浮点/小数类型(重点)
在Java语言中用于描述小数数据的类型有：float类型/double类型，推荐使用double类型。
其中float类型叫做单精度浮点数，在内存空间中占4个字节的大小。
其中double类型叫做双精度浮点数，在内存空间中占8个字节的大小，比float类型精度高
浮点类型的直接量默认为double类型，若希望表达float类型的直接量，则需要在直接量的后面增加f/F。

扩展：
在Java中虽然可以使用float类型和double类型描述浮点数据并运算，但这两种类型是无法实现精确计算的，若希望得到精确的结果，则需要借助java.math.BigDecimal类型加以描述。
有余力的同学查询一下float类型和double类型的底层结构。

视频:
javaseday02-变量的声明和使用-01
https://v.qq.com/txp/iframe/player.html?vid=k0796yys1zg
javaseday02-变量的使用和编程规范-02
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javaseday02-数据类型的分类和进制的转换-03
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javaseday02-进制转换单字节范围的计算-04
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javaseday02-整数类型和浮点类型-05
https://v.qq.com/txp/iframe/player.html?vid=x0796vuo9r9

代码:
https://pan.baidu.com/s/1NPiZz7z5YT1SLyOHwfD4LQ

作业：
1.将变量输入输出的代码敲上至少5遍。
2.思考题：
设计一套砝码要求能称量出1 ~ 100g之间的任意重量，请问至少需要多少个砝码？ 以及每个砝码各自的重量是多少？
3.编程题:
要求用户输入下落时间t，并按照公式 0.59.8t*t来计算下落的位移并打印出来。
4.编程题(选做)：
要求提示用户输入一个整数类型的秒数，拆分为时分秒并打印出来。
+ 加法 - 减法 * 乘法 / 除法 % 取余
如：3666 => 1:1:6