modul2.pdf

M ODU 2 Î T YPY DANYCH , ZMIENNE I OPERATORY

Modu 2 Typy danych, zmienne i operatory

Zawarto tematyczna

Po zrealizowaniu jednostki bdziesz w stanie:

efektywnie wykorzystywa dostpne typy prymitywne

deklarowa zmienne i nadawa im wartoci pocztkowe

wykonywa proste operacje arytmetyczne i logiczne

odczytywa oraz wyprowadza dane na konsol

operowa zoonymi strukturami danych (tablice)

Wprowadzenie do zagadnie

Program komputerowy skada si z sekwencji instrukcji, ktre wykonywane s przez komputer dla

realizacji zadania. W skad instrukcji wchodz wyraenia operujce na danych, reprezentowanych przez

zmienne oraz literay. Rodzaj realizowanej operacji okrelony jest poprzez uycie operatorw.

T YPY DANYCH

Typ danych okrela rodzaj informacji oraz zakres dopuszczalnych wartoci, jakie moe przyjmowa staa,

zmienna, argument wyraenia, parametr, czy rezultat metody. Jzyk Java definiuje typy proste

(prymitywne) oraz typy zoone (obiektowe). W przypadku tych pierwszych wyrni mona 24 :

cakowite ( int,short,long,byte) ,

zmiennoprzecinkowe ( float,double) ,

znakowy ( char) ,

logiczny ( boolean) .

Rodzaj informacji oraz zakresy dopuszczalnych wartoci okrela specyfikacja jzyka. Warto nadmieni,

i sposb reprezentacji danych jest niezaleny od platformy systemowej, a co za tym idzie, zakres

dopuszczalnych wartoci pozostaje niezmienny niezalenie od platformy, na ktrej uruchamiany jest

program.

L ITERAY

Litera jest to cig znakw reprezentujcy warto zapisan bezporednio w kodzie programu. Poniej

wymienione zostay przykadowe wartoci:

"bordowy" // acuch znakw

’K’ // warto typu "char"

’\u0041’ // warto typu "char" w standardzie "unicode" (przedrostek \u)

293

// warto dziesi*tna typu "integer"

49.6

// warto rzeczywista typu "double"

0251

// warto semkowa (przedrostek 0) typu "integer"

0x25

// warto szestnastkowa (przedrostek 0x) typu "integer"

400L

// warto typu "long" (przyrostek L)

2.45F

// warto typu "float" (przyrostek F lub f)

3.06D

// warto typu "double" (przyrostek D lub d domylny)

9.72E4

// zapis wykadniczy (symbol E lub e)

Naley zwrci uwag na stosowanie dodatkowej symboliki w celu precyzyjnego okrelenia typu literau

(293L, 293F).

Jzyk Java zawiera rwnie zbir znakw specjalnych (ang. escape characters ): \b, \t, \f, \r,

\n, \", \’, \\ , moliwych do zastosowania bezporednio w kodzie programu:

24 zobacz: http://java.sun.com/docs/books/tutorial/java/nutsandbolts/datatypes.html

true

// warto logiczna

M ODU 2 Î T YPY DANYCH , ZMIENNE I OPERATORY

System.out.println("Uniwersytet Ekonomiczny\nw Krakowie");

Z MIENNE

Zmienna 25 okrela obszar pamici, przeznaczony do przechowywania danych 26 . Kada zmienna posiada

nazw oraz typ, ktry okrela zakres dopuszczalnych wartoci oraz rodzaj moliwych do

przeprowadzenia operacji. Jzyk Java wymaga deklaracji (okrelenia nazwy oraz typu) kadej zmiennej

przed jej uyciem. Pierwszy odczyt wartoci zmiennej powinien by poprzedzony jej inicjalizacj, czyli

przypisaniem wartoci pocztkowej. Przykady uycia zmiennych:

int liczbaPojazdow; // deklaracja (okrelenie nazwy i typu zmiennej)

double rataKredytu; // deklaracja

liczbaPojazdow = 4; // inicjalizacja (nadanie wartoci zmiennej)

rataKredytu = 330.58; // inicjalizacja

double stopaProcentowa = 0.04; // jednoczesna deklaracja i inicjalizacja

S TAE

Podobnie jak zmienna, staa okrela obszar pamici operacyjnej, sucy do przechowywania danych.

Posiada nazw oraz typ dopuszczalnych wartoci, jakie moe przyjmowa. W przypadku staej nie jest

moliwa zmiana ju raz nadanej wartoci w trakcie dziaania programu. Deklaracja staej poprzedzona

jest sowem kluczowym final :

final double KURS_EURO = 2.48;

final String NAZWA_UCZELNI = "Uniwersytet Ekonomiczny";

final String MIEJSCOWOSC = "Krakw";

System.out.println(NAZWA_UCZELNI + " " + MIEJSCOWOSC);

O PERATORY

Operatory 27 to zestaw symboli w jzyku programowania okrelajcych rodzaj wykonywanej operacji na

argumencie lub argumentach wyraenia. Dokonujc klasyfikacji ich podziau, wyrni mona operatory:

przypisania: = += -= *= /= %= &= ^= |= <<= >>= >>>=

arytmetyczne 28 : + - * / %

jednoargumentowe: + - ++ -- !

relacji: == != > >= < <= instanceof

warunkowe: && || ?:

bitowe: ~ << >> >>> & ^ |

Naley zwrci uwag, i sposb uycia operatorw zaleny jest od typu argumentu (argumentw)

natomiast kolejno wykonywania operacji wynika z priorytetu, jak posiadaj operatory. Zmiana

kolejnoci wykonywania operacji realizowana jest przez zastosowanie nawiasw. Ponisze wyraenia

przedstawiaj przykadowe wykorzystanie operatorw:

komputerPrzenosny = true;

komputerStacjonarny = !komputerPrzenosny;

dystans -= 24;

i++

iloczynSumy = (1+2)*(3+4);

delta = b*b 4*a*c;

poleKola = 3.14 * r * r;

sredniaOcen = (ocenaBiologia + ocenaFizyka + ocenaHistoria) / 3;

K ONWERSJA I RZUTOWANIE TYPW

Jeli argumenty wyraenia nie s zgodnych typw, zachodzi konieczno dokonania konwersji. Gdy

przebiega ona bez utraty informacji, wykonywana jest niejawnie. Jeli moe prowadzi do utraty

informacji konieczne jest wykonanie rzutowania jawnego:

25 Java wyrnia 4 kategorie zmiennych: obiektowe (ang. instance variables ) unikalne dla kadej instancji klasy, klasowe

(ang. class variables ) jednakowe dla wszystkich instancji klasy, lokalne (ang. local variables ) suce do tymczasowego

przechowywania wartoci oraz parametry, zadaniem ktrych jest przekazywanie wartoci do metody.

26 Zmienne prymitywne okrelaj obszar pamici przechowujcy dane typu podstawowego. Natomiast zmienne obiektowe, o

ktrych bdzie mowa w kolejnych rozdziaach, zawieraj referencje (wskazania) do utworzonych wczeniej obiektw.

27 zobacz: http://java.sun.com/docs/books/tutorial/java/nutsandbolts/operators.html

28 Operator dzielenia daje w wyniku warto cakowit (bez reszty), jeli obydwa argumenty s liczbami cakowitymi. W

pozostaych przypadkach wartoci jest liczba rzeczywista.

M ODU 2 Î T YPY DANYCH , ZMIENNE I OPERATORY

byte x = 17;

int y = x; //niezgodno typw (konwersja niejawna)

double a = 15.4;

int b = (int)a; //niezgodno typw (moWliwa utrata informacji, wymagane rzutowanie)

A+CUCHY ZNAKW

=a>cuch to cig (sekwencja) znakw zawarty w zmiennej lub literale typu String . Ilekro w programie

wystpi litera lub zmienna typu String , tworzony jest obiekt typu a>cuchowego 29 :

String osoba = "Jan Kowalski"; // deklaracja oraz inicjalizacja zmiennej typu String

Okrelenie liczby znakw zmiennej lub literau typu String moliwe jest dziki metodzie length() :

String nazwaProduktu = "Telefon komrkowy Sony-Ericsson K800i";

System.out.println("Liczba znakw: " + nazwaProduktu.length());

System.out.println("Liczba znakw: "+"Programowanie rozproszone".length());

Klasa java.lang.String 30 zawiera metody umoliwiajce manipulowanie znakami w a>cuchu,

porwnywanie a>cuchw 31 , przeszukiwanie, wyodrbnianie podcigu, tworzenie kopii znakw, zamian

znakw na wielkie/mae litery w oparciu o standard unicode, czy konwersj wartoci numerycznych do

postaci cigu znakw.

String rezultat;

String adres = "ul.Szeroka";

rezultat = "ul.Kwiatowa".equals("ul.Kwiatowa") ? "adres zgodny" : "adres inny";

System.out.println(rezultat);

rezultat = "ul.Kwiatowa".equals(adres) ? "adres zgodny" : "adres inny";

System.out.println(rezultat);

T ABLICE

Tablice reprezentuj kontener sucy do przechowywania staej liczby wartoci pojedynczego typu.

Liczba elementw tablicy jest okrelona w momencie jej tworzenia i nie moe zosta zmieniona w trakcie

dalszego dziaania programu. Kady element posiada kolejny numer (indeks 32 ) umoliwiajcy zapis i

odczyt danych:

29 Moliwe jest rwnie utworzenie obiektu String przy uyciu operatora new (zobacz dostpne konstruktory klasy

String ).

30 zobacz java.lang.String w http://java.sun.com/javase/6/docs/api/

31 Ze wzgldu na sposb reprezentacji danych zaleca si uycie metody equals() do porwnywania a>cuchw znakw

w miejsce operatora porwnania == .

32 Numeracja elementw tablicy rozpoczyna si od indeksu 0.

M ODU 2 Î T YPY DANYCH , ZMIENNE I OPERATORY

/* tablice jednowymiarowe */

// deklaracja zmiennej tablicowej

double[] cenaArtykulu; // deklaracja zmiennej tablicowej (nazwa i typ elementw)

String[] cechaCharakteru; // deklaracja zmiennej tablicowej

int[] rzutKostka;

// utworzenie tablicy (okrelenie liczby jej elementw)

cenaArtykulu = new double[50];

cechaCharakteru = new String[3];

rzutKostka = new int[8];

// jednoczesna deklaracja zmiennej tablicowej oraz utworzenie tablicy

String[] srodekTransportu = new String[2];

// jednoczesna deklaracja zmiennej, utworzenie tablicy 3-elem. oraz nadanie wartoci

String[] sygnalizator = {"czerwony","Wty","zielony"};

// dost*p do elementw tablicy (przypisanie i odczyt wartoci)

cenaArtykulu[17] = 328.50;

cenaArtykulu[25] = 29.0;

double Razem = cenaArtykulu[17] + cenaArtykulu[25];

rzutKostka[7] = 3;

cechaCharakteru[0] = "komunikatywno ";

cechaCharakteru[2] = "asertywno ";

srodekTransportu[1] = "rower";

System.out.println(sygnalizator[2]);

/* tablice wielowymiarowe */

// deklaracja oraz inicjalizacja tablicy dwuwymiarowej

int[][] tabliczkaMnozenia = {{1,2,3},{2,4,6},{3,6,9}};

System.out.println(tabliczkaMnozenia[2][0]);

W celu okrelenia liczby elementw tablicy naley odczyta warto pola length :

String[] koloryTeczy =

{"czerwony","pomaraczowy","Wty","zielony","niebieski","fioletowy"};

int liczbaKolorowTeczy = koloryTeczy.length;

Kopiowanie danych pomidzy tablicami moliwe jest dziki metodzie

java.lang.System.arraycopy() . Istnieje pokaFna liczba metod umoliwiajcych

manipulowanie na tablicach, realizujcych operacje sortowania, czy przeszukiwania elementw. Metody

te zostay zgrupowane w klasie java.util.Arrays .

T YP WYLICZENIOWY

Typ, skadajcy si z ustalonego, sko>czonego zbioru staych wartoci (egzemplarzy typu). Kady z

egzemplarzy pozostaje niezmienny w trakcie dziaania programu. Std, zgodnie z konwencj,

identyfikatory egzemplarzy powinno tworzy si przy pomocy wielkich liter i znaku podkrelenia.

enum Dzien {PN,WT,_R,CZ,PT,SB,ND};

Dzien dzienPracy = Dzien.WT;

Dzien dzienWolny = Dzien.SB;

System.out.println(dzienPracy!=dzienWolny);

Pytania sprawdzajce

1. Wska rnice, jakie wystpuj pomidzy zmiennymi, staymi i literaami.

2. Jakie funkcje w programie peni deklaracja zmiennej.

3. Na ktrym z dostpnych typw prymitywnych nie jest moliwe przeprowadzenie operacji

rzutowania.

4. Uszereguj operatory wedug ich priorytetu: + % -- <

5. Jak funkcjonalno realizuj operatory: ++ ?: /= % . Podaj przykady wyrae> z ich uyciem.

6. Okrel warto wyraenia: 2 > 3 || 4 < 5 ? 6 << 7 : 8 / 9

7. Wymie> dopuszczalne wartoci (minimalne i maksymalne) dla kadego z typw prymitywnych.

M ODU 2 Î T YPY DANYCH , ZMIENNE I OPERATORY

8. Podaj typ wartoci wyraenia: 12 / 7

9. Ktre z wymienionych instrukcji nie spowoduj powstania bdu kompilacji: float f=1.01;

int i=1/3; double d=777d;

10. Czy podana nierwno jest prawdziwa: 0xF3 > 0574 ? Uzasadnij odpowiedF.

11. Okrel kody w standardzie unicode dla wymienionych znakw: B 9 ‘ #

12. Jakie oznaczenie (indeks) posiada pierwszy element tablicy.

13. Zapoznaj si z dokumentacj klasy java.lang.String . Odszukaj metod umoliwiajc

czenie cigu znakw. Podaj przykad instrukcji czcej 2 literay zawierajce Twoje imi i

nazwisko.

14. Jak informacj zwrci wyraenie tablica.length w przypadku tablicy wielowymiarowej.

15. Podaj przykad uycia metody porzdkujcej elementy tablicy typu int .

Zadania do wykonania

P ODSTAWOWE OPERACJE NA ZMIENNYCH

Zadanie 13 Î OperacjePodstawowe.java

Skompiluj i uruchom poniszy program. Zaobserwuj, jakie informacje wywietlane s na konsoli.

Porwnaj wyniki z kodem programu. Czy kada linia kodu jest dla Ciebie zrozumiaa?

public class OperacjePodstawowe {

public static void main(String[] args){

int i = 7;

System.out.println("Powie \"Wojna i pokj\" Lwa Tostoja");

System.out.println("64kB to " + 0xFFFF + " bitw");

System.out.println("Czy 32 > 15 ? " + (32>15?"tak":"nie") );

System.out.println("\\u0042 (unicode) reprezentuje znak \u0042");

System.out.println("7 * (2 do pot*gi 3) = " + (7 << 3) );

System.out.println("Cz* cakowita 2.56 wynosi " + (int)2.56);

System.out.println("7/2 = " + 7/2 + ", ale dlaczego?");

System.out.println("A dlaczego 7/2d = " + 7/2d + " ?");

System.out.println("Reszta z dzielenia 10/6 = " + 10%6);

System.out.println("Warto i=" + i + ", a ++i=" + (++i));

System.out.println("Gdy teraz wykonamy operacj* i*=9 to i=" +(i*=9));

}

Zadanie 14 Î InstrukcjaPrzypisania.java

Poniszy kod programu zawiera instrukcje przypisania nadajce wartoci zmiennym, ktre nie zostay

uprzednio zadeklarowane. Zaobserwuj, jakie komunikaty o bdach pojawi si w momencie

kompilacji.

public class InstrukcjaPrzypisania {

public static void main(String[] args){

nazwaPlanety = "Ziemia";

powierzchniaPlanety = 510065284; // km2

obwodPlanety = 40041; // km

}

Zadanie 15 Î Operatory.java

Dokonaj analizy poniszego kodu programu i odpowiedz na pytanie: jakie rezultaty zostan

wywietlone na konsoli? Nastpnie uruchom program i porwnaj wyniki.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: