Java 中的运算符和流程控制（附面试题）
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2023-05-27 18:24:15 61浏览
算术运算符
Java 中的算法运算符，包括以下几种：
算术运算符 |
名称 |
举例 |
+ |
加法 |
1+2=3 |
- |
减法 |
2-1=1 |
* |
乘法 |
2*3=6 |
/ |
除法 |
24/8=3 |
% |
求余 |
24%7=3 |
++ |
自增1 |
int i=1;i++ |
-- |
自减1 |
int i=1;i-- |
我们本讲要重点讲的是 “++” 和 “--”，其他的算术运算符相对比较简单直观，本讲就不花精力去讲解了，之所以要把 “++” 和 “--” 单独拿出来讲，是因为在使用他们的时候有很多坑需要开发者注意，最重要的是 “++” 和 “--” 也是面试中高频出现的面试题。
先来看 “++” 的基本使用：
int i = 1;
int i2 = ++i; // ++i 相当于 i = 1+i;
System.out.println(i); // 2
System.out.println(i2); // 2++i 和 i++ 的区别
++i先自加再赋值i++先赋值再自加
比如：
int i = 0;
int i2 = i++;
int j = 0;
int j2 = ++j;
System.out.println("i2=" + i2);
System.out.println("j2=" + j2);输出的结果：
i2=0
j2=1代码解析：i++ 是先给 i2 赋值再自身 +1 ，所以 i2 等于0，而 ++j 是先自加等于 1 之后，再赋值给 j2，所以 j2 等于 1。
注意事项
++/-- 是非线程安全的，也就是说 ++/-- 操作在多线程下可能会引发混乱，例如下面代码：
new Thread() {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
System.out.println("thread:" + this.getName() + ",count=" + (++count));
}
}
}.start();
new Thread() {
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
System.out.println("thread:" + this.getName() + ",count=" + (++count));
}
}
}.start();执行的结果，如下图：
如上图所示，每台机器的执行可能略有差距，但大多数情况下并不能给我们想要的真实值 200000。
原理分析
“++” 操作在多线程下引发混乱的原因：因为 ++ 操作对于底层操作系统来说，并不是一条 CPU 操作指令，而是三条 CPU 操作指令——取值、累加、存储，因此无法保证原子性，就会出现上面代码执行后的误差。
如何避免 ++/-- 操作在多线程下的“误差”？
- 方法一：++/-- 操作放在同步块 synchronized 中。
- 方法二：自己申明锁，把 ++/-- 操作放入其中。
- 方法三：使用 AtomicInteger 类型替代 int 类型。
最后，因为 -- 的语法和 ++ 完全一致，所以 -- 的操作，请参照上面的 ++ 语法。
条件运算符（三元运算符）
条件运算符（?:）也叫“三元运算符”。
语法：
布尔表达式 ? 表达式1 ：表达式2
运算过程：如果布尔表达式的值为 true，则返回 表达式 1 的值，否则返回 表达式 2 的值。
例如：
String s = 3 > 1 ? "三大于一" : "三小于一";
System.out.println(s);执行结果：三大于一。
流程控制
在 Java 语言中使用条件语句和循环结构来实现流程控制。
1 条件语句
条件语句的语法格式：
if(......) ......
其中的条件判断必须使用括号括起来不能省略。
基础用法使用：
int i = 1;
if (i > 1) {
System.out.println("i大于一");
} else if (i == 1) {
System.out.println("i等于一");
} else {
System.out.println("其他");
}2 循环
while 当条件成立的时候执行下一条语句。
while 语法格式：
while(......) ......
基本语法使用：
int i = 0;
while (i < 3) {
System.out.println(++i);
}while 是先判断再决定是否执行，有可能一次也不执行，如果希望至少执行一次，可以使用 do/while。
do/while 语法格式：
do{......}while(......);
基本语法使用：
int i = 0;
do {
System.out.println(++i);
} while (i < 3);3 确定循环
for 循环是程序中最长使用的循环之一，它是利用每次迭代之后更新计数器来控制循环的次数。
for 语法格式：
for(int i=0;i<n;i++){ ...... }
基础语法使用：
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println("i=" + i);
}for 循环中可使用关键字 continue，跳过后续操作，继续下一次迭代。
例如：
for (int i = 1; i < 4; i++) {
if (i == 2) continue;
System.out.println("i=" + i);
}执行结果：
i=1
i=3如结果所示，第二次循环就会跳过，执行下一次循环。
for 注意事项
在循环中检查两个浮点数是否相等要格外小心，例如下面代码：
public static void main(String[] args) {
for (float i = 0; i != 1; i += 0.1) {
System.out.println(i);
}
}循环永远不会停下来，由于舍入误差，因为 0.1 无法精确的用二级制表示，所以上面代码到 0.9000001 之后，会直接跳到 1.0000001，不会等于 1，所以循环就永远不会停下来。
4 多重选择
switch 的特点是可以判断多个条件，if 的特点是执行少量判断，它们两个刚好形成互补的关系。
switch 语法格式：
switch(......){ case 1: ...... break; ...... default: ...... break; }
switch 基础使用：
int i = 3;
switch (i) {
case 1:
System.out.println("等于1");
break;
case 2:
System.out.println("等于2");
break;
case 3:
System.out.println("等于3");
break;
default:
System.out.println("等于其他");
break;
}可用于 case 的类型有：
- byte、char、short、int
- 枚举
- 字符串（Java SE 7 新加入）
switch 注意事项
switch 使用时，每个选项最末尾一定不要忘记加 break 关键字，否则会执行多个条件。
案例：
int i = 1;
switch (i) {
case 1:
System.out.println("等于1");
case 2:
System.out.println("等于2");
case 3:
System.out.println("等于3");
default:
System.out.println("等于其他");
}程序执行的结果：
等于1
等于2
等于3
等于其他所以使用 switch 时，每个选项的末尾一定得加 break 关键字。
相关面试题
1. Java 中 i++ 和 ++i 有什么区别？
答：i 先赋值再运算；i 先运算再赋值。
示例代码：
int i = 0;
int i2 = i++;
int j = 0;
int j2 = ++j;
System.out.println("i2=" + i2);
System.out.println("j2=" + j2);输出结果：i2=0，j2=1
2. 以下代码 i 的值是多少？
int i = 0;
i = i++;
System.out.println(i);答：i=0
题目解析：因为 Java 虚拟机在执行 i++ 时，把这个值有赋值给了 i，而 i++ 是先赋值再相加，所以这个时候 i 接收到的结果自然是 0 了。
3. 以下代码 i2 和 i3 的值分别为多少？
int i = 0;
int i2 = i++;
int i3 = ++i;答：i2=0，i3=2
4. 以下代码能不能正常执行？
if (true) System.out.println("laowang");答：可以正常执行，其中判断条件的括号不能省略，大括号是可以省略的（作者并不建议为了省代码的而牺牲代码的可读性）。
5. 以下 switch 执行的结果是什么？
int num = 1;
switch (num) {
case 0:
System.out.print("0");
case 1:
System.out.print("1");
case 2:
System.out.print("2");
case 3:
System.out.print("3");
default:
System.out.print("default");
}答：123default
6. switch 能否用于 byte 类型的判断上？能否用于 long 类型的判断上？
答：switch 支持 byte 类型的判断，不支持 long 类型的判断。
题目解析：switch 支持的全部类型（JDK 8）：char、byte、short、int、Charachter、Byte、Short、Integer、String、enum。
7. while 必须配合 break 一起使用的说法正确吗？
答：错误，while 可以单独使用。
例如：
int i = 0;
while (i < 3) {
System.out.println(++i);
}8. 以下代码可以正常运行吗？为什么？
int i = 0;
while (i < 3) {
if (i == 2) {
return;
}
System.out.println(++i);
}答：可以正常运行，这里的 return 和 break 的效果是一致的，while 可以配合 return 或 break 一起使用。
9. 以下的程序执行结果什么？
int i = 0;
do {
System.out.println(++i);
} while (i < 3)答：编译器报错，do/while 之后必须使用分号 ; 结尾。
10. 以下程序输出的结果是？
String s = new String("laowang");
String s2 = new String("laowang");
System.out.println(s == s2);
switch (s) {
case "laowang":
System.out.println("laowang");
break;
default:
System.out.println("default");
break;
}A：true,default B：false,default C：false,laowang D：true,laowang
答：C
11. 以下代码循环执行了几次？
for (float i = 0; i != 10; i += 0.1) {
System.out.println("hi");
}答：无数次，循环永远不会停下来。由于舍入误差，因为 0.1 无法精确的用二级制表示，所以上面代码到 0.9000001 之后，会直接跳到 1.0000001，不会等于 1，所以循环就永远不会停下来。
12. 以下代码输出的结果是？
int num = -4;
System.out.println(num % 2 == 1 || num % 2 == -1);A：1 B：-1 C：true D：false
答：D
题目解析：-4 % 2 = 0 既不等于 1 也不等于 -1，所以结果为 false。
13. 以下代码输出的结果是？
int num = 4;
num = ((num & 1) == 1);
System.out.println(num);A：4 B：1 C：以上都不是
答：C
题目解析：== 运算返回的是 boolean 类型，不能使用 int 接收，所以程序会报错。
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