Java Web 學習筆記 第三章 java基礎（一）

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第三章   java基礎一、 電腦進位轉換：二進位、八進位、十進位、十六進位互轉

電腦系統數制概述

• • 數制是一組固定的符號和統一的規劃來表示數值的方法；
  • 電腦底層使用的數制是二進位；
  • 用Java編程實用的是十進位。Java底層仍使用二進位；
  • 電腦常用的數制還有八進位和十六進位；

十進位的基本數字0～9，逢十進位。

10稱做“基數”，10^n（10的n次冪）被稱作“權”。

二進位的基本數字是0、1，逢2進位。

二進位的基數為2，權為2^n（2的n次方）。

十六進位基本數字：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F，逢十六進位

十六進位是二進位的簡寫，方便專業人員書寫位元據。

16進位的基數是16，權為16^n（16的n次方）

在Java代碼中十六進位用0X或0x做首碼（0是數字，不是字母）。

樣本：5E十六進位=5*16^1+14*16^0 = 80+14 =94;

二進位轉換成十六進位 規則： 四位位元相當於一位十六進位數。

十進位數轉換二進位：規則：不斷除以2，保留餘數，商為0時不再除2.

十進位數轉換十六進位：規則： 不斷除以16，保留餘數，商為0時不再除16.

二、變數與資料類型1、概述

Java 定義了基礎資料型別 (Elementary Data Type)、引用資料類型和自訂資料類型；

2、棧空間

• • 棧空間存取資料的效率高；
  • 棧中的資料按“先進後出”的方式管理；
  • 棧空間儲存空間較小，不能存放大量的資料；
  • JMV將基礎資料類型的資料存放在棧空間；

3、堆空間

• • 堆空間存取資料的效率最低；
  • 資料存放的位置隨機分配；
  • 堆空間儲存資料的空間大，能存放大容量的資料；

 

三、變數的定義和變數使用的原因

變數：可變的量；

常量：不可變的量；

字面量：Java的變數和常量中存放的具體資料成為字面量；

電腦的進階語言普遍使用變數來管理記憶體中儲存的資料。

變數管理參考型別的資料：

四、變數的命名、定義和初始化1、變數的命名

• • 首字母是英文字母、$或底線，由字母、數字、底線組成；
  • 變數的命名遵循見名知義的原則。
  • Java變數名建議不用中文。
  • 變數名首字母不用大寫字母。
  • 用駝峰命名法命名多個單片語成的變數名。eg:sumScore
  • 變數名不要使用Java關鍵字。

2、變數的定義

定義變數：每個變數必需屬於一種類型。

類型  變數名1，變數2，…，變數n；

e.g: byte score； //儲存單科分數

short age; //儲存年齡

int sumScore; //儲存總分

3、變數的初始化

賦值 = 

e.g:  age = 18;

score = 60;

sumScore = 600;

五、變數的範圍

1、java用一對大括弧作為語句塊的範圍，稱為範圍。

2、範圍中的變數不能重複定義。

3、離開範圍，變數所分配的記憶體空間將為JVM回收。

六、基礎資料類型的封裝類

Java為基礎資料類型提供了對應的類，這些類稱作封裝類，如

1、封裝類中封裝了一些很實用的方法和常量。例如：Byte.MIN_VALUE是Byte類中的一個常量，存放了byte類型資料的最小值。

2、封裝類在集合中用來自訂集合元素的類型。

3、使用封裝類

Integer.MIN_VALUE: int類型的最小值：-2^31

Integer.MAX_VALUE: int類型的最大值：2^31-1

int Integer.parseInt(String sInteger);

作用：將字串類型的整數轉換為int類型的資料。

String Integer.toBinaryString(int value);

作用：將十進位數轉化為二進位，返回結果String類型。

String Integer.toHexString(int value);

作用：將十進位數轉換為十六進位，返回結果String類型。

七、二進位補碼1、概述

電腦系統的內部一二進位形式儲存資料。

在Java程式中輸入的十進位的資料都會被自動轉換為二進位，Java內部也以二進位來進行數值運算，但返回的結果是是進位。

2、補碼規則

• • 在電腦系統中，數值一律用二進位的補碼來儲存。
  • 二進位的最高位是符號位，0表示正數，1表示負數。
  • 正數的值是其本身，負數的值是最高位（符號位）不變，其它位逐位取反，再加1.  
  • 兩數相加，若最高位(符號位)有進位，則進位被捨棄。

3、為什麼使用補碼

• • 可以將符號位和其他位統一處理。
  • 最高位不再表示數值，而是作為符號位，正好將數值折半，即一半是0至正數，一半是負數。eg ：4位 位元共有16個數，用補碼錶示，則一半是0～7，一半是-1～-8.　8位 位元共有256個數，用補碼錶示，則一半是0～127，一半是-1～-128.

• • 減法也可按加法來處理。

4、補碼運算的特徵

• • 電腦中正數和負數的關係是取反加一。
  • 補碼運算是封閉的：運算結果保留在補碼範圍之內，超範圍就溢出。
  • 4位二進位補碼最多能表示2^4(16)個數，數的範圍是-8～7.
  • 8位二進位補碼最多能表示2^8(256)個數，數的範圍是-128～127.
  • 16位二進位補碼最多能表示2^16(65536)個數，數的範圍是-32768～32767.
  • 32位二進位補碼最多能表示2^32個數，數的範圍是-2^31～2^31-1.

5、補碼運算的原理

正數+負數 = 模

模：某種類型資料的總數，例如：

4位二進位的模是2^4=16

因此，負數=模-正數，這就是逐位取反加1的原因。

八、整數、浮點、字元類型1、整數類型

• • Java有四種整數類型：byte、short、int、long。
  • Java預設整數計算的結果是int類型。
  • 整數的字面量是int類型。
  • 若字面量超過int類型的最大值，則字面量是long類型，那麼後面要用L（或l）表示該值是long類型。eg: long longValue = 300000000L  

2、浮點類型

• • 浮點類型用於表示小數的資料類型。
  • 浮點數原理：也就是二進位科學計數法。
  • Java的浮點類型有float和double兩種。
  • Java預設浮點類型計算的結果是double類型，字面量也是double類型。若要給float類型的變數賦字面量的值，則要在字面量後面加F(或f)。eg ： float f=5.3；將會出現編譯錯誤，正確的賦值是：float f=5.3f；

浮點數科學計演算法：

• • 十進位浮點數科學計數法：219345=2.19345*（10^5）
  • 二進位浮點數科學計數法：10111=1.0111*（2^100）

float類型：

• • float類型共32位，1位為符號位，指數8位，為數32位。
  • float的精度是23位（即能精確表示23位的數，超過就被截取了）。小數是以尾數長度來表示精確度的，比如pi=3.1415的精度是4位。
  • float儲存資料的範圍大於int類型，但精度比int要小，因為int的精度是31位。

double類型

• • double類型，1位符號位，11位指數，52位尾數。
  • double範圍遠遠大於long，但double精度不如long（long儲存資料的位元是63位）。

浮點運算的特點：

浮點運算就是實數運算，由於電腦智能儲存整數，所以實數都是約數，這樣浮點運算是很慢的而且會有誤差。

3、字元類型

• • char類型的字面量可以是一個英文字母、字元或者一個漢字，並且由單引號包括。eg:’A’.
  • Java底層使用一個16位的整數來處理字元類型，該數值是一個字元的unicode編碼值。

unicode編碼：

• • unicode編碼是全球範圍內的編碼方法。
  • unicode編碼的英文部分與ASCII碼相容（ASCII表示範圍0～128），同時英文字元和數字是連續編碼的。
  • Java在處理char類型的資料時，在底層是按unicode碼來處理的。

編碼：

電腦硬體系統智能用0和1表示數，我們人為地做了規定，某個數還可以表示一個字元。eg：65表示A。

 

 

參考：極客學院課程 http://ke.jikexueyuan.com/zhiye/javaweb/

Java Web 學習筆記 第三章 java基礎（一）