Podsumowanie

Wyrażenia mogą się składać ze zmiennych, wartości i operatorów. Analogicznie do wyrażenia matematycznego:

x + 4 = 6

w języku Java mamy wyrażenie:

int jednaCzwarta = x / 4;

gdzie wynik jednaCzwarta jest zmienną, x jest zmienną, $/$ jest operatorem (dzielenia), a $4$ jest konkretną wartością, czyli stałą.

Wyrażenia arytmetyczne

Tak w matematyce, jak i w języku Java można wykonywać działania arytmetyczne. Służą do tego operatory:

• dodawania $+$,

• odejmowania $-$,

• mnożenia $*$,

• dzielenia $/$,

• reszty z dzielenia (modulo) $\%$.

Żeby zaprezentować działanie operatorów arytmetycznych, stworzymy dwie zmienne. Następnie wykonamy na nich działania z wykorzystaniem właśnie tych operatorów, a wynik wypiszemy do konsoli:

int x = 5;
int y = 6;

int suma = x + y;
int roznica = x - y;
int iloczyn = x * y;
int iloraz = x / y;
int modulo = x % y;

System.out.println(suma);		// Wynik: 11
System.out.println(roznica);	// Wynik: -1
System.out.println(iloczyn);	// Wynik: 30
System.out.println(iloraz);		// Wynik: 0
System.out.println(modulo);		// Wynik: 5

Pierwsze trzy wyniki są oczywiste. Dlaczego jednak wynik ilorazu to $0$, a wynik operacji modulo to $5$?

Wynik ilorazu to $0$, ponieważ nadaliśmy mu typ int. Zatem część ułamkowa została pominięta. Gdybyśmy chcieli otrzymać dokładny wynik w postaci liczby zmiennoprzecinkowej, wynik oraz co najmniej jedna ze zmiennych w wyrażeniu powinna być w takiej właśnie postaci, np.

int x = 5;
double y = 6.0d;
double iloraz = x / y;

Istnieje także jednoargumentowy operator arytmetyczny $-$.
Zmienia on znak argumentu, czyli wyznacza liczbę przeciwną.

int liczbaDodatnia = 7;
int liczbaPrzeciwna = -liczbaDodatnia;

System.out.println(liczbaPrzeciwna);
// program wyświetli -7

Operatory przypisania

Oprócz podstawowego operatora, wyrażanego za pomocą znaku równości, w języku Java istnieją także inne operatory przypisania. Są one stosowane, gdy wykonujemy działania na dwóch zmiennych i chcemy przypisać wynik do jednej z nich.

Stosuje się je najczęściej w formie skróconej:

int x = 5;
int y = 6;

x += y;	// x = x + y;
x -= y;	// x = x - y;
x *= y;	// x = x * y;
x /= y;	// x = x / y;
x %= y;	// x = x % y;

Operatory relacyjne

Kolejna grupa operatorów to operatory relacyjne, które porównują ze sobą wartości. Są nimi:

• operator równości $==$,

• operator „różny od” $!=$,

• operatory silnych nierówności $\gt$ i $\lt$,

• operatory słabych nierówności $\gt=$ i $\lt=$.

Operatory porównania zwracają wartości logiczne true lub false.

double liczba1 = 4 / 5;
double liczba2 = 12.0d;

boolean rowny = liczba1 == liczba2;
boolean rozny = liczba1 != liczba2;
boolean wieksze = liczba1 > liczba2;

System.out.println(rowny);		// Wynik: false
System.out.println(rozny);		// Wynik: true
System.out.println(wieksze);	// Wynik: false

Zmiennej typu boolean możemy przypisać także całe działanie i zwróci prawdę lub fałsz, np.

boolean czyWynikTo5 = 2 / 4 * 4 == 5;
System.out.println(czyWynikTo5);	// Wynik: false

Operatory logiczne

W języku Java istnieją również trzy podstawowe operatory logiczne:

• $\&\&$ to koniunkcja, czyli spójnik „i” (AND),

• $||$ to alternatywa, czyli spójnik „lub” (OR),

• $!$ to operator negacji, odwraca on wartość logiczną argumentu (NOT).

Operatory logiczne to spójniki koniunkcji, alternatywy oraz negacji w logice. Stosuje się je do łączenia dwóch lub więcej wartości (zmiennych), wyrażeń lub warunków.

Operatory logiczne również zwracają wartości logiczne:

• koniunkcja zwróci true wtedy i tylko wtedy, gdy wszystkie elementy są prawdą,

• alternatywa zwróci true, gdy przynajmniej jeden z elementów jest prawdą,

• negacja zwróci true, gdy argument ma wartość false, a false, gdy argument ma wartość true.

Operatorów logicznych używa się m.in. w połączeniu z operatorami porównania do tworzenia instrukcji wyboru.

double x = 9.8d;
double y = 5.7d;

boolean czyWieksze = x > y;
boolean czyRowne = x == y;

boolean koniunkcja = czyWieksze && czyRowne;
boolean alternatywa == czyWieksze || czyRowne;

System.out.println(koniunkcja);		// Wynik: false
System.out.println(alternatywa);	// Wynik: true

Dla powyższych danych czyWieksze jest prawdą, a czyRowne jest fałszem. Stąd koniunkcja zwróci false, ponieważ true $""$ false $==$ false. Natomiast alternatywa zwróci true, ponieważ wystarczy, że jeden warunek (w tym przypadku czyWieksze) jest prawdą.

Istnieje jeszcze jeden specyficzny operator: różnica symetryczna XOR (eXclusive OR). Jest on zapisywany za pomocą symbolu $\text{^}$.

Zwraca on wartość true wtedy i tylko wtedy, gdy jeden (i nie więcej) z argumentów jest prawdziwy, dla operacji dwuargumentowych. Dla wyrażeń mających więcej argumentów zwraca true, gdy liczba argumentów prawdziwych jest nieparzysta.

Operatory inkrementacji i dekrementacji

Kolejną grupą operatorów w języku Java są operatory inkrementacji i dekrementacji, które można zaliczyć do operatorów arytmetycznych. Powodują one zwiększenie (inkrementację) lub zmniejszenie (dekrementację) zmiennej o jeden. Stosuje się je najczęściej w pętlachpętlapętlach do zmiany wartości licznika. Operatory te dzielą się na:

• postfiksowe; x$++$ oraz x$--$, w których wartość x jest zwiększana lub zmniejszana po przypisaniu do zmiennej,

• prefiksowe; $++$x oraz $--$x, w których wartość x jest zwiększana lub zmniejszana przed przypisaniem do zmiennej.

Możemy więc także zapisać działanie x$++$ równoważnie jako x $=$ x $+$ 1 lub x $+=$ 1.

Kolejność wykonywania działań

W języku Java działania wykonywane są, podobnie jak w matematyce, według ustalonych priorytetów, a gdy te są równe, wyrażenie przetwarzane jest od lewej do prawej. Kolejność tę możemy zmieniać, korzystając z nawiasów.

Listę priorytetów można przedstawić za pomocą tabeli:

Słownik