變數、資料型態、運算子

本章重點1 變數的意義 變數的宣告與應用 常數 常數的宣告與應用 變數命名注意事項 資料型態 字元資料型態 使用跳脫字元 位元資料型態 整數資料型態 浮點數資料型態 布林資料型態

本章重點2 從鍵盤輸入資料 輸入字串 輸入數字 運算式與運算子 算術運算子 指定運算子 比較關係運算子 邏輯運算子 遞增遞減運算子 位元運算子 資料型態的轉換 - 直接型態轉換 - 強制型態轉換

變數的意義 變數？什麼是變數？是否為會變的資料值？是的，變數就是會變動的資料值。它將隨著程式的執行演變，可能所產生不同結果的資料值。

變數的意義 例如，銀行存款餘額將隨著存款、提款或轉帳後會產生不同餘額資料值。

變數的意義 電腦收到相關資料值時，會將這些資料值記錄下來並且存放在特定的位置，以便將來可以方便取用。 所謂的「存放在特定的位置」是指電腦的「記憶體（memory）」，當需要使用變數資料值時，經過正確的變數宣告後，系統就會在記憶體區間配置一個空間給這個變數資料值使用。

變數的意義 記憶體區間可將之比喻為多個置物存放格，而「變數」就是指定暫時存放在格子內，當需要使用時，再從這個指定的位置提取。「變數」儲存在記憶體內的可以是數值或資料

變數的宣告與應用 因為記憶體是提供資料暫時存放的地方，那麼問題是？要如何去存取呢？記憶體皆有自己的位址，我們也無法指定記憶體區塊要存放什麼值，但我們可以利用宣告方式來取得一個記憶體區塊，此時給予一個適當名稱，再將資料值設定到這個記憶體區塊，當我們在撰寫程式時，就使用這個名稱來代表這個記憶體位址所儲存的資料值

變數宣告的語法格式

常數 常數與變數又有何差異？假如在校考試成績為90分，「90」這個分數是定值不可更改的，這即是常數。行不改名，坐不改姓，我們每個人皆有名字，這也是常數。那生辰八字也是常數。所以，簡單地說，「常數」就是恆久不可改變的資料質。 常數的標準定義是，通常變數的資料值是可以更改的，但是在某些情況下，會希望這個變數的資料值不能更改，這就是我們所說的「常數」。

常數的宣告與應用 在Java程式中，使用「final」修飾字定義常數之宣告，一旦宣告後，就不能再改變其設定值。常數宣告方式與變數無太大差別，只要在資料型態之前加註「final」。

變數命名注意事項 變數名稱不可為關鍵字或保留字。例如，new、class、true、flase等

變數命名注意事項 合法的宣告變數名稱。變數名稱的第一個字元為Unicode字元、英文字母、底線（_）符號皆可，但是不可使用數字（0~9）當作為第一個字元，如在第二個字元以後可以使用數字。 使用有代表意義的變數名稱。盡量使用具有代表意義的文字宣告， 例如，宣告「總金額」的變數名稱可以命名為amount，宣告「利息所得」則可以命名為interestEarned。

變數命名注意事項 注意變數名稱的大小寫。在Java程式中，變數名稱是有分大小寫的，例如，time, Time, TIME這三者對Java程式皆代表著不同意義。 不能重複宣告同一變數名稱。在同一Java程式中，如有重複宣告同一變數名稱，將會產生錯誤訊息。

資料型態 資料型態的主要功能是用來指定變數所儲存的資料，隨著資料所佔的記憶體空間不同需要，資料型態也會有所不同，可能是由一個字元（char）、整數（int）、浮點數（float / double）或布林值（boolean）所成。而且決定使用何者指定變數所儲存的資料後，就不能更改其資料型態的資料。

字元資料型態 Java使用16-bits的Unicode來表示所有字元。所謂Unicode就是萬用碼，為了能讓全世界所有文字符號皆能表示出來，故有了Unicode（萬用碼）的產生，其目的是能讓電腦透過標準字元溝通。Unicode的每個字元在記憶體空間佔用 2 bytes(16 bits)，所以可以表現65536個（=216）字元。

字元資料型態 每個字元用以辨識不同的物件，可以使用下列分類來表示： 大寫的英文字母，如A, B, C, …, X, Y, Z 阿拉伯數字，如0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 標點符號，如，。、：；！？ 在Java程式中，單一字元的宣告是使用char，並將指定之文字加上單引號來表示之（’ ‘）。注意，兩個字元以上（如 aa），那就不是單一字元的宣告，而是『字串』宣告

跳脫字元 使用字元時，可能有一些特殊文字無法由鍵盤輸入來表示，為了表達這些文字，可以使用反斜線「\」的方式，再搭配一些文字使用，即可達到目的， 像這樣的文字表示法，我們稱為『跳脫字元』。

跳脫字元

位元資料型態 位元資料型態使用『byte』來宣告變數，通常位元資料型態初始值預設為0。位元資料型態也可說是整數型態類型的一種，它的範圍介於 -128 ~ 127之間， 僅佔用1個位元組的記憶體空間。 如果宣告變數時，而這個值要是不大，例如考試分數，因為考試成績介於0 ~ 100之間，必要時，可以使用byte資料型態來省下記憶體空間。

整數資料型態 整數型別用於宣告需要儲存資料型別為整數的變數，它沒有小數點，例如：8、747、2345…等整數的資料值，它可以是負數的宣告，例如是數量的減少，比如數值少了300，型態可用 -300來表示。 隨著宣告數值的大小，整數資料型態中，從小而大可分為short、int、long等三種。short佔記憶體空間2個位元組；int佔記憶體空間4個位元組；long佔記憶體空間8個位元組。

浮點數資料型態 浮點數即表示帶有小數點的資料值，Java支援二種浮點數資料型態，例如簡單的加減乘除運算，是為float資料型態，宣告此浮點數資料型態的變數時，必須要在數值後面加上f或F做轉換的動作，表示方式如：4.69f 或 4.69F。另一種通常是用在科學工程計算，是為double資料型態，此浮點數資料型態亦是為Java有使用小數點的預設資料型態

布林資料型態 在Java程式中，布林資料型態(Boolean)只有兩個結果，亦即「真」與「假」，絕對沒有第三種其他答案出現，其中「真」以true表示，「假」以false表示。 布林資料型態常扮演著作判斷決定的角色 當事件合理及條件成立為真（true）時，則進行相關指定動作；反之，若事件不合理且條件不成立則為假（false）。

從鍵盤輸入資料 要能夠達成從鍵盤輸入變數資料值目的，我們首先必須先瞭解程式內容才行，程式內容如下所示：

範例檔: Ch3_13.java

輸出結果

輸入數字 由於鍵盤所輸入的字元，即使是輸入數字0~9，都將被視為「文字」，而不是數字喔，所以我們必須將文字轉換成數值型態，如整數或浮點數。只要多加一行程式即可完成，就是下列這一行： int num = Integer.parseInt(str);

運算式與運算子 在Java程式設計中，通常會有數值的運算，並利用特定的操作執行，來求得新值，我們可以把這一整個處理過程叫做「運算式」。

運算式與運算子 Java的運算式是由2個元件所組成： 運算子(operator)：就是數學常用的運算符號，如加減乘除等符號 運算元(operand)：指執行的對象，可以是變數、常數所構成

算術運算子 用於算術運算的運算符號，稱為『算術運算子』，共有5個，列表如下

指定運算子 指定運算子是用「＝」符號表示， 要注意的事是，這個「＝」符號可 不是「等於」，而是「指定」的意思。其目的是要將右邊數值或運算結果的值指定給左邊的變數名稱。 例如： sum = x + y; average = 89.6; C = 2 *(a + b);

複合指定運算子 比較常用的複合指定運算子列表如下

比較關係運算子 關係運算子是用來比較兩個運算元之間大小的關係，關係運算子經過運算的結果只有兩種結果，那就是「true真」或是「false假」，如果比較關係成立，會傳回「true真」，反之，若比較關係不成立，則會傳回「false假」。例如，我們都知道數值6大過於數值3，可用6 > 3來表示就會傳回「true」，如果我們寫成3 > 6，因為不成立，其值就會傳回「false」。

關係運算子 Java中主要常見的關係運算子

邏輯運算子 當我們必須要考慮兩個條件以上做為判斷依據時，就必須透過邏輯運算子來處理最後的結果。邏輯運算子與上述的關係運算子皆有一個共同點，兩者的運算結果都是「布林值」，即為「true真」或是「false假」兩種結果。所以邏輯運算式的運算元也必須是布林值的資料型態。

邏輯運算子 常用的邏輯運算子如下

邏輯運算子 邏輯運算子中的 ＆＆ 兩個運算元值都必須是true，結果才會是true，若其中有一個運算元值，結果則為false，因為 ＆＆ 的條件須兩邊同時成立，只要判斷一方有false時，其結果就是false。然而在 | | 的邏輯運算子，只要有一方是true，則結果為true，當然，兩者皆為false時，其結果自然是false。

遞增遞減運算子 遞增遞減運算子用最簡單的說法就是將變數加1或減1之後，再將新值指定給原變數使用。我們會用 ++ 表示遞增運算子，-- 則代表遞減運算子。 假設有變數a若需要加1遞增或減1遞減，通常會寫成： a = a + 1 或 a += 1 或 a = a - 1 或 a -= 1 遞增運算子就簡化成下列型式表示： a++ 或 a--

遞增遞減運算子 遞增遞減運算子置於變數之後，如a++ 及 a--，我們稱之為「後置式」，反之，若遞增遞減運算子置於變數之前，如++a 及 --a，我們稱為「前置式」。

位元運算子 位元(bit)是電腦運算的最基本單位，Java位元運算通常應用在整數資料型式，這些資料型別的資料是用二進位來表示，每個位元運算結果不是0就是1，也就是說，電腦只能讀取0與1來進行運算，一般我們對整數資料皆以十進位來計算，所以在這裏必須要瞭解如何將十進位轉換成二進位的換算，才能有助於對位元運算子的應用。

十進位 十進位就是到10就進位，數值只有 0 ~ 9 的數字符號，不過這些數字符號並沒有10的符號出現。十進位的標示方式會在數值後面加上一個下標數字10，例如：27810 、8910。

二進位 二進位就是到2就進位，數值只有 0或1 兩個數字符號組成，絕對不會有2的符號出現。二進位的標示方式會在數值後面加上一個下標數字2， 例如：100112 、101012。

資料型態的轉換 在前個單元說明了不同的資料型別，例如整數、浮點數，字元等。例如 我們指定一個整數資料型態，那這個變數就是整數資料型態。但是在有些時候， 我們會希望將整數轉換成浮點數，在Java中是否允許資料型態轉換呢？答案是可以的。將一種資料型態轉換成另一種資料型態，就稱為資料型態的轉換

資料型態的轉換 可分為「直接型態轉換」與「強制型態轉換」兩種 直接型態轉換 將整數轉換成浮點數 將浮點數轉換成整數 強制型態轉換 強制型態轉換意謂著使用強制方式令其資料 型態改變，例如上例中將浮點數轉換成整數

課堂練習

課堂練習 1：算術四則運算 此練習題是算術四則運算加、減、乘、除應用，要注意的是在兩數整除之後，所產生不同的輸出結果，原因在於資料型態的設定，輸出結果參考之畫面如下：

課堂練習2：接受輸入值運算 要是將工作每小時薪資定為$350元，設計一個可由鍵盤輸入時數後，可自動算出全部工資所得，參考畫面如下：

課堂練習3：布林真假值運算 請練習從下列程式碼分別自行判斷a & b、a | b、a ^ b及!a輸出值是真或假，練習題輸出結果之畫面

課堂練習4：求得帳戶最後之餘額 假設目前帳戶餘額有10,000元，試著在存款5,000元， 然後提款 7,000元，最後再轉帳2,000元，試寫出一Java程式可進行輸入金額之運算，參考畫面如下 ：

The End