Java学习 第三章 java基础（一）
一、 计算机进制转换：二进制、八进制、十进制、十六进制互转
计算机系统数制概述
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- 数制是一组固定的符号和统一的规划来表示数值的方法；
- 计算机底层使用的数制是二进制；
- 用Java编程实用的是十进制。Java底层仍使用二进制；
- 计算机常用的数制还有八进制和十六进制；
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十进制的基本数字0～9，逢十进位。
10称做“基数”，10^n（10的n次幂）被称作“权”。
二进制的基本数字是0、1，逢2进位。
二进制的基数为2，权为2^n（2的n次方）。
十六进制基本数字：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F，逢十六进位
十六进制是二进制的简写，方便专业人员书写二进制数据。
16进制的基数是16，权为16^n（16的n次方）
在Java代码中十六进制用0X或0x做前缀（0是数字，不是字母）。
示例：5E十六进制=5*16^1+14*16^0 = 80+14 =94;
二进制转换成十六进制 规则： 四位二进制数相当于一位十六进制数。
十进制数转换二进制：规则：不断除以2，保留余数，商为0时不再除2.
十进制数转换十六进制：规则： 不断除以16，保留余数，商为0时不再除16.
二、变量与数据类型
1、概述
Java 定义了基本数据类型、引用数据类型和自定义数据类型；
2、栈空间
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- 栈空间存取数据的效率高；
- 栈中的数据按“先进后出”的方式管理；
- 栈空间存储空间较小，不能存放大量的数据；
- JMV将基础数据类型的数据存放在栈空间；
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3、堆空间
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- 堆空间存取数据的效率最低；
- 数据存放的位置随机分配；
- 堆空间存储数据的空间大，能存放大容量的数据；
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三、变量的定义和变量使用的原因
变量：可变的量；
常量：不可变的量；
字面量：Java的变量和常量中存放的具体数据成为字面量；
计算机的高级语言普遍使用变量来管理内存中存储的数据。
变量管理引用类型的数据：
四、变量的命名、定义和初始化
1、变量的命名
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- 首字母是英文字母、$或下划线，由字母、数字、下划线组成；
- 变量的命名遵循见名知义的原则。
- Java变量名建议不用中文。
- 变量名首字母不用大写字母。
- 用驼峰命名法命名多个单词组成的变量名。eg:sumScore
- 变量名不要使用Java关键字。
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2、变量的定义
定义变量：每个变量必需属于一种类型。
类型 变量名1，变量2，…，变量n；
e.g: byte score； //保存单科分数
short age; //保存年龄
int sumScore; //保存总分
3、变量的初始化
赋值 =
e.g: age = 18;
score = 60;
sumScore = 600;
五、变量的作用域
1、java用一对大括号作为语句块的范围，称为作用域。
2、作用域中的变量不能重复定义。
3、离开作用域，变量所分配的内存空间将为JVM回收。
六、基础数据类型的包装类
Java为基础数据类型提供了对应的类，这些类称作包装类，如下图
1、包装类中封装了一些很实用的方法和常量。例如：Byte.MIN_VALUE是Byte类中的一个常量，存放了byte类型数据的最小值。
2、包装类在集合中用来自定义集合元素的类型。
3、使用包装类
Integer.MIN_VALUE: int类型的最小值：-2^31
Integer.MAX_VALUE: int类型的最大值：2^31-1
int Integer.parseInt(String sInteger);
作用：将字符串类型的整数转换为int类型的数据。
String Integer.toBinaryString(int value);
作用：将十进制数转化为二进制，返回结果String类型。
String Integer.toHexString(int value);
作用：将十进制数转换为十六进制，返回结果String类型。
七、二进制补码
1、概述
计算机系统的内部一二进制形式存储数据。
在Java程序中输入的十进制的数据都会被自动转换为二进制，Java内部也以二进制来进行数值运算，但返回的结果是是进制。
2、补码规则
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- 在计算机系统中，数值一律用二进制的补码来储存。
- 二进制的最高位是符号位，0表示正数，1表示负数。
- 正数的值是其本身，负数的值是最高位（符号位）不变，其它位逐位取反，再加1.
- 两数相加，若最高位(符号位)有进位，则进位被舍弃。
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3、为什么使用补码
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- 可以将符号位和其他位统一处理。
- 最高位不再表示数值，而是作为符号位，正好将数值折半，即一半是0至正数，一半是负数。eg ：4位 二进制数共有16个数，用补码表示，则一半是0～7，一半是-1～-8. 8位 二进制数共有256个数，用补码表示，则一半是0～127，一半是-1～-128.
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- 减法也可按加法来处理。
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4、补码运算的特征
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- 计算机中正数和负数的关系是取反加一。
- 补码运算是封闭的：运算结果保留在补码范围之内，超范围就溢出。
- 4位二进制补码最多能表示2^4(16)个数，数的范围是-8～7.
- 8位二进制补码最多能表示2^8(256)个数，数的范围是-128～127.
- 16位二进制补码最多能表示2^16(65536)个数，数的范围是-32768～32767.
- 32位二进制补码最多能表示2^32个数，数的范围是-2^31～2^31-1.
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5、补码运算的原理
正数+负数 = 模
模：某种类型数据的总数，例如：
4位二进制的模是2^4=16
因此，负数=模-正数，这就是逐位取反加1的原因。
八、整数、浮点、字符类型
1、整数类型
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- Java有四种整数类型：byte、short、int、long。
- Java默认整数计算的结果是int类型。
- 整数的字面量是int类型。
- 若字面量超过int类型的最大值，则字面量是long类型，那么后面要用L（或l）表示该值是long类型。eg: long longValue = 300000000L
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2、浮点类型
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- 浮点类型用于表示小数的数据类型。
- 浮点数原理：也就是二进制科学计数法。
- Java的浮点类型有float和double两种。
- Java默认浮点类型计算的结果是double类型，字面量也是double类型。若要给float类型的变量赋字面量的值，则要在字面量后面加F(或f)。eg ： float f=5.3；将会出现编译错误，正确的赋值是：float f=5.3f；
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浮点数科学计算法：
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- 十进制浮点数科学计数法：219345=2.19345*（10^5）
- 二进制浮点数科学计数法：10111=1.0111*（2^100）
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float类型：
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- float类型共32位，1位为符号位，指数8位，为数32位。
- float的精度是23位（即能精确表示23位的数，超过就被截取了）。小数是以尾数长度来表示精确度的，比如pi=3.1415的精度是4位。
- float存储数据的范围大于int类型，但精度比int要小，因为int的精度是31位。
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double类型
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- double类型，1位符号位，11位指数，52位尾数。
- double范围远远大于long，但double精度不如long（long存储数据的位数是63位）。
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浮点运算的特点：
浮点运算就是实数运算，由于计算机智能存储整数，所以实数都是约数，这样浮点运算是很慢的而且会有误差。
3、字符类型
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- char类型的字面量可以是一个英文字母、字符或者一个汉字，并且由单引号包括。eg:’A’.
- Java底层使用一个16位的整数来处理字符类型，该数值是一个字符的unicode编码值。
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unicode编码：
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- unicode编码是全球范围内的编码方法。
- unicode编码的英文部分与ASCII码兼容（ASCII表示范围0～128），同时英文字符和数字是连续编码的。
- Java在处理char类型的数据时，在底层是按unicode码来处理的。
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编码：
计算机硬件系统智能用0和1表示数，我们人为地做了规定，某个数还可以表示一个字符。eg：65表示A。
参考：极客学院课程 http://ke.jikexueyuan.com/zhiye/javaweb/
