数据类型和运算符

数据类型

Java数据类型分为基本数据类型和引用类型。基本类型分为数值类型和boolean类型，数值类型又包含整型和浮点型；引用（指针）类型分为类、接口和数组类型、null类型。

Java数据类型转换

1. 基本类型的自动类型转换和强制转换
2. 表达式类型的自动提升

进制转换

1. 二进制
   二进制位简称“位”，一个二进制位包含的信息量称为一比特。二进制的最高位为符号位，1代表负数，0代表正数，其余位表示数的绝对值。
2. 二进制和十进制转换
   • 二进制每位对应的十进制位2的n-1次方，如111对应2的平方，2的1次方，2的0次方，从右往左依次为1-2-4-8-16-32---
   • 二进制转十进制：每位乘2的n-1次方，之后相加。如：10101的十进制为116+08+14+02+1*1=21
   • 十进制转二进制：除了除二取余逆序排序外，还有一个方法是凑数，找到比该数小而近的2的幂，对应位为1，依次做差。
     如：50最近的为32，即2的5次方，先写100000第六位为1；50-32=18，最近为16，即2的四次方，则第五位填1为110000；18-16=2，对应2的一次方，第二位填1，即110010

原码、反码、补码

1. 原码：正数的原码为转换为二进制，并补齐位。负数的原码为按照绝对值转换为二进制后，最高为变成1。
   如：7的原码为00000000 00000000 00000000 00000111，-7的原码为10000000 00000000 00000000 00000111
2. 反码：正数的反码和原码相同。负数的反码为原码除最高位外按位取反。
   如：7的反码为00000000 00000000 00000000 00000111，-7的反码为11111111 11111111 11111111 11111000
3. 补码：正数的补码和原码相同。负数的补码为反码加1，即原码除最高位外按位取反加1。
   如：7的补码为00000000 00000000 00000000 00000111，-7的补码为11111111 11111111 11111111 11111001
4. 数值在计算机中是以补码的方式存储的，原因在于，使用补码可以将符号位和数值域统一处理；同时，加法和减法也可以统一处理。此外，补码与原码相互转换，其位运算过程相同，不需要额外的硬件电路。
5. 小结：正数的原码反码补码相同，都是十进制转换成二进制位。负数的原码求补码和补码求原码过程相同，都是除最高位后按位取反加1。

位运算符

为了节约内存开销和加快计算效率，可以使用位运算符。

1. 按位与&：对应位都是1结果为1，否则为0
2. 按位或 |：对应位都是0结果为0，否则为1
3. 按位异或：对应位相同结果为0，否则为1
4. 按位取反~：正数按位取反后加1，负数按位取反
5. 有符号左移<<和右移>>：正数补0，负数补1。高位溢出直接舍弃
6. 无符号左移<<<和右移>>>：无论正负，高位补0
7. 左移巧用
   • 左移n位相当于该数乘以2的n次方，但是此结论只适用于该数左移时被溢出舍弃的高位中不包含1的情况。x*=2优化为x=x<<1
   • 计算a的第b个二进制位是什么，a&(1<<b)