Java基础概览：数字类型及其运算符

本文深入探讨了Java中的数字类型及相关的运算符，包括算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、位运算符，并介绍了Math和Random类的应用。

一、运算符

Java语言中提供了多种运算符以支持不同的数据处理需求，主要包括算术运算符、关系运算符、逻辑运算符和位运算符。

1、算术运算符

Java中的算术运算符包括加（+）、减（-）、乘（*）、除（/）和取模（%）。其中，取模运算用于计算两数相除后的余数。此外，Java还支持自增（++）和自减（--）运算符，用于快速增加或减少变量的值。

注意事项：
1. 加法运算符在字符串拼接时会将数字转换为字符串。
2. 整数除法结果为整数，而浮点数除法则返回浮点数。
3. 取模运算对浮点数无效，结果的符号与被除数相同。
4. 任何数除以0将导致错误，但浮点数除以0会产生无穷大（Infinity），对0取模则返回非数字（NaN）。

2、关系运算符

关系运算符用于比较两个值，包括等于（==）、不等于（!=）、小于（<）、大于（>）、小于等于（<=）和大于等于（>=）。这些运算符的结果总是布尔值true或false。

注意事项：
1. 字符之间的比较基于它们的ASCII值。
2. 浮点数与整数比较时，若值相等，则返回true。

3、逻辑运算符

逻辑运算符用于组合多个条件表达式，包括逻辑与（&&）、逻辑或（||）和逻辑非（!）。其中，&&和||具有短路特性，即在第一个操作数已能决定最终结果时，不会评估第二个操作数。

注意事项：
1. &&是短路与运算符，若第一个条件为false，则不评估第二个条件。
2. ||是短路或运算符，若第一个条件为true，则不评估第二个条件。
3. &和|是非短路版本，无论第一个条件如何都会评估第二个条件。
4. ^表示异或，当两个条件一个为true另一个为false时结果为true。

4、位运算符

位运算符直接操作数字的二进制位，包括按位与（&）、按位或（|）、按位非（~）、按位异或（^）、左移（<<）、右移（>>）和无符号右移（>>>）。

注意事项：
1. &按位与，仅当两位都为1时结果为1。
2. |按位或，仅当两位都为0时结果为0。
3. ~按位非，对每一位取反。
4. ^按位异或，相同为0，不同为1。
5. >>右移，正数高位补0，负数高位补1。
6. <<左移，高位溢出部分舍弃，低位补0。
7. >>>无符号右移，无论正负数，高位均补0。

二、数学工具类

1、Math类

Math类提供了一系列静态方法，用于执行常见的数学运算，如求平方根、指数、对数、三角函数等。以下是部分常用方法：

Math类还提供了三角函数方法：

Math.sin(3.14); // 约等于0.00159...
Math.cos(3.14); // 约等于-0.9999...
Math.tan(3.14); // 约等于-0.0015...
Math.asin(1.0); // 约等于1.57079...
Math.acos(1.0); // 约等于0.0

Math类定义了一些常用的数学常量：

double pi = Math.PI; // π，约等于3.14159...
double e = Math.E; // 自然对数的底数e，约等于2.7182818...
Math.sin(Math.PI / 6); // 计算sin(π/6)，结果为0.5

2、Random类

Random类用于生成伪随机数，支持多种数据类型的随机数生成。以下是一些常用方法：