[Tự học lập trình Java] Bài 2: Các kiểu dữ liệu và toán tử trong Java

1. Kiểu dữ liệu trong Java

- Các kiểu dữ liệu nguyên thủy (primitive)

Kiểu dữ liệu
Độ dài theo số bit
Phạm vi biểu diễn giá trị
Mô tả
byte
8
-128 đến 127
Số liệu kiểu byte là một loại điển hình dùng để lưu trữ một giá tri bằng một byte. Chúng được sử dụng rộng rãi khi xử lý một file văn bản
char
16
‘\u0000’ to ’u\ffff ’
Kiểu Char sử dụng để lưu tên hoặc các dữ liệu ký tự .Ví dụ tên ngườI lao động
boolean
1
“True” hoặc “False”
Dữ liệu boolean dùng để lưu các giá trị “Đúng” hoặc “sai” Ví dụ : Người lao đông có đáp ứng được yêu cầu của công ty hay không ?
short
16
-32768 đến 32767
Kiểu short dùng để lưu các số có giá trị nhỏ dưới 32767.Ví dụ số lượng người lao động.
int
32
-2,147,483,648 đến +2,147,483,648
Kiểu int dùng để lưu một số có giá trị lớn đến 2,147,483,648.Ví dụ tổng lương mà công ty phải trả cho nhân viên.
long
64
-9,223,372,036’854,775,808 đến +9,223,372,036’854,775,808
Kiểu long được sử dụng để lưu một số cố giá trị rất lớn đến 9,223,372,036’854,775,808 .Ví dụ dân số của một nước
float
32
-3.40292347E+38 đến +3.40292347E+38
Kiểu float dùng để lưu các số thập phân đến 3.40292347E+38 Ví dụ : giá thành sản phẩm
double
64
-1,79769313486231570E+308 đến +1,79769313486231570E+308
Kiểu double dùng để lưu các số thập phân có giá trị lớn đến
1,79769313486231570E+308 Ví dụ giá trị tín dụng của ngân hàng nhà nước.

- Kiểu dữ liệu tham chiếu (reference)

Kiểu dữ liệu
Mô tả
Mảng (Array)
Tập hợp các dữ liệu cùng kiểu. Ví dụ : tên sinh viên
Lớp (Class)
Tập hợp các biến và các phương thức.Ví dụ : lớp “Sinhviên” chứa toàn bộ các chi tiết của  một sinh viên và các phương thức thực thi trên các chi tiết đó.
Giao diện (Interface)
Là một lớp trừu tượng được tạo ra cho phép cài đặt đa thừa kế trong Java.

2. Ép kiểu (Type casting)

Có thể bạn sẽ gặp tình huống khi cộng một biến có dạng integer với một biến có dạng float. Để xử lý tình huống này, Java sử dụng tính năng ép kiểu (type casting) của các phần mềm trước đó C, C++. Lúc này một kiểu dữ liệu sẽ chuyển đổi sang kiểu khác. Khi sử dụng tính chất này, bạn cần thận trọng vì khi điều chỉnh dữ liệu có thể bị sai giá trị.

Đoạn mã sau đây thực hiện phép cộng một giá trị dấu phẩy động (float) với một giá trị nguyên (integer).

     float c=34.896751f; int b = (int)c +10;

Đầu tiên giá trị dấu phảy động c được đổi thành giá trị nguyên 34. Sau đó nó được cộng với 10 và kết quả là giá trị 44 được lưu vào b.

Sự nới rộng (widening) – quá trình làm tròn số theo hướng nới rộng không làm mất thông tin về độ lớn của mỗi giá trị.Biến đổi theo hướng nới rộng chuyển một giá trị sang một dạng khác có độ rộng phù hợp hơn so với nguyên bản. Biến đổi theo hướng lại thu nhỏ lại (narrowwing) làm mất thông tin về độ lớn của giá trị được chuyển đổi. Chúng không được thực hiện khi thực hiện phép gán. Ở ví dụ trên giá trị thập phân sau dấu phảy sẽ bị mất.

3. Các biến
Các ứng dụng sử dụng các biến để lưu trữ các dữ liệu cần thiết hoặc các dữ liệu được tạo ra trong quá trình thực thi chương trình. Các biến được xác định bởi một tên biến và có một phạm vi tác động. Phạm vi tác động của biến được xác định một cách rõ ràng trong chương trình. Mỗi biến được khai báo trong một khối chương trình chỉ có tác động trong phạm vi khối đó, không có ý nghĩa và không được phép truy nhập từ bên ngoài khối.

Việc khai báo một biến bao gồm 3 thành phần: kiểu biến, tên của nó và giá trị ban đầu được gán cho biến (không bắt buộc). Để khai báo nhiều biến ta sử dụng dấu phẩy để phân cách các biến, Khi khai báo biến, luôn nhớ rằng Java phân biệt chữ thường và chữ in hoa (case -sensitive).

Cú pháp:
   Datatype indentifier [=value] [, indentifier[=value]… ];

Ví dụ: Để khai báo một biến nguyên (int) có tên là counter dùng để lưu giá trị ban đầu là 1, ta có thể thực hiện phát biểu sau đây:

     int counter = 1;

Java có những yêu cầu hạn chế đặt tên biến mà bạn có thể gán giá trị vào. Những hạn chế này cũng giống các hạn chế khi đặt tên cho các định danh mà ta đã thảo luận ở các phần trước của chương này.

4. Hằng số
Hằng số là những giá trị không thay đổi trong quá trình xử lý tính toán.

Trong Java hằng được khai báo bằng từ khóa final

Ví dụ: final float PI=3.14f;

5. Toán tử (Operation)
Một chương trình thực tế bao hàm việc tạo ra các biến. Các toán tử kết hợp các giá trị đơn hoặc các biểu thức con thành những biểu thức mới, phức tạp hơn và có thể trả về giá trị. Điều này liên quan đến việc thực hiện các phép toán logic, số học, quan hệ và so sánh trên các biểu thức.

a. Các toán tử số học

Các toán hạng của các toán tử số học phải ở dạng số. Các toán hạng kiểu boolean không sử dụng được, song các toán hạng ký tự cho phép sử dụng loại toán tử này. Một vài kiểu toán tử được liệt kê trong bảng dưới đây.

Toán tử
Mô tả
+
Cộng.Trả về giá trị tổng hai toán hạng
Ví dụ: 5+3  trả về kết quả là 8
-
Trừ
Trả về giá trị khác nhau giữa hai toán hạng hoặc giá trị phủ định của toán hạng.
Ví dụ: 5-3 kết quả là 2 và –10 trả về giá trị âm của 10
*
Nhân
Trả về giá trị là tích hai toán hạng.
Ví dụ: 5*3 kết quả là 15
/
Chia
Trả về giá trị là thương của phép chia
Ví dụ: 6/3 kết quả là 2
%
Phép lấy modulo
Giá trị trả về là phần dư của phép chia
Ví dụ: 10%3  giá trị trả về là 1
++
Tăng dần
Tăng giá trị của biến lên 1. Ví dụ a++ tương đương với a= a+1
--
Giảm dần
Giảm giá trị của biến 1 đơn vị. Ví dụ a-- tương đương với a=a-1
+=
Cộng và gán giá trị
Cộng các giá trị của toán hạng bên trái vào toán hạng bên phải và gán giá trị trả về vào toán hạng bên trái.
Ví dụ: c+=a tương đương c=c+a
-=
Trừ và gán giá trị
Trừ các giá trị của toán hạng bên trái vào toán toán hạng bên phải và gán giá trị trả về vào toán hạng bên trái.
Ví dụ: c-= a tương đương vớI c=c-a
*=
Nhân và gán
Nhân các giá trị của toán hạng bên trái với toán toán hạng bên phải và gán giá trị trả về vào toán hạng bên trái.
Ví dụ: c *= a  tương đương với c=c*a
/=
Chia và gán
Chia giá trị của toán hạng bên trái cho toán toán hạng bên phải và gán giá trị trả về vào toán hạng bên trái.
Ví dụ: c /= a  tương đương với c=c/a
%=
Lấy  số dư và gán
Chia giá trị của toán hạng bên trái cho toán toán hạng bên phải và gán giá trị số dư vào toán hạng bên trái.
Ví dụ: c%=a tương đương với c=c%a


Ví dụ: 


Chương trình sau mô tả việc sử dụng toán tử số học

class ArithmeticOp {
 public static void main(String args[]){
  int p=5,q=12,r=20,s;
  s=p+q;
  System.out.println(“p+q is ”+s);
  s=p%q;
  System.out.println(“p%q is ”+s);
  s*=r;
  System.out.println(“s*=r is ”+s);
  System.out.println(“Value of p before operation is ”+p);
  p++;
  System.out.println(“Value of p after operation is ”+p);
  double x=25.75,y=14.25,z;
  z=x-y;
  System .out.println(“x-y is ” +z);
  z-=2.50;
  System.out.println(“z-=2.50 is “+z);
  System.out.println(“Value of z before operation is”+z);
  z--;
  System.out.println(“Value of z after operation is”+z);
  z=x/y;
  System .out.println(“x/y is” +z);
 }
}

Kết quả:

p+q is 17
p%q is 5
s*=r is 100
Value of p before operation is 9.0
Value of z after operation is 8.0
x/y is 1.8070175438596429

b. Toán tử Bit
Các toán tử dang Bit cho phép ta thao tác trên từng Bit riêng biệt trong các kiểu dữ liệu nguyên thuỷ. Toán tử Bit dựa trên cơ sở đại số Boolean. Nó thực hiện phép tính trên hai bit có vị trí tương ứng trên hai toán hạng để tạo ra một kết qủa mới. Một vài dạng toán tử kiểu này được liệt kê dưới đây

Toán tử
Mô tả
~
 Phủ định bit (NOT)
Trả về giá trị âm của một số. Ví dụ a=10 thì ~a=-10
&
Toán tử AND
Trả về giá trị là 1 nếu các toán hạng là 1 và 0 trong các trường hợp khác. Ví dụ nếu a=1và b=0 thì a&b trả về giá trị 0
|
Toán tử OR
Trả về giá trị là 1 nếu một trong các toán hạng là 1 và 0 trong các trường hợp khác. Ví dụ nếu a=1và b=0 thì a | b trả về giá trị 1
^
Exclusive OR
Trả về giá trị là 1 nếu chỉ một trong các toán hạng là 1 và trả về 0 trong các trường hợp khác. Ví dụ nếu a=1và b=1 thì a^b trả về giá trị 0
>> 
Dịch sang phải
Chuyển toàn bộ các bít cuả một số sang phải một vị trí, giữ nguyên dấu của số âm. Toán hạng bên trái là số bị dịch còn số bên phải chỉ số vị trí mà các bít cần dịch.
Ví dụ x=31 tức là 00011111 vậy x>>2 sẽ là 00000111.
<< 
Dịch sang trái
Chuyển toàn bộ các bít cuả một số sang trái một vị trí, giữ nguyên dấu cuả số âm. Toán hạng bên trái là số bị dịch còn số bên phải chỉ số vị trí mà các bít cần dịch.


c. Các toán tử quan hệ
Các toán tử quan hệ kiểm tra mối quan hệ giữa hai toán hạng. Kết quả của một biểu thức có dùng các toán tử quan hệ là những giá trị Boolean (logic “đúng” hoặc “sai”). Các toán tử quan hệ được sử dụng trong các cấu trúc điều khiển.
Toán tử
Mô tả
= =
So sánh bằng
Toán tử này kiểm tra sự tương đương của hai toán hạng
Ví dụ if (a= =b) trả về giá tri “True” nếu giá trị của a và b như nhau
!=
So sánh khác
Kiểm tra sự khác nhau của hai toán hạng
Ví dụ if (a!=b)  Trả về giá trị “true” nếu a khác b
>
Lớn hơn
Kiểm tra giá trị của toán hạng bên phải lớn hơn toán hạng bên trái hay không
Ví du  if(a>b) . Trả về giá trị “true” nếu a lớn hơn b,ngựơc lai (nhỏ hơn hoặc bằng ), trả về ‘False’
< 
Nhỏ hơn
Kiểm tra giá trị của toán hạng bên phải có nhỏ hơn toán hạng bên trái hay không
Ví du  if(a<b) . Trả về giá trị “true” nếu a  nhỏ hơn b , ngựơc lại (lớn hơn hoặc bằng trả về ‘False’
>=
Lớn hơn hoặc bằng
Kiểm tra giá trị của toán hạng bên phải có lớn hơn hoặc bằng toán hạng bên trái hay không
Ví du  if(a>=b) . Trả về giá trị “true” nếu a lớn hơn hoặc  bằng b , ngựơc lại (nhỏ hơn trả về ‘False’
<=
Nhỏ hơn hoặc bằng
Kiểm tra giá trị của toán hạng bên phải có nhỏ hơn hoặc bằng toán hạng bên trái hay không
Ví du  if(a<=b) . Trả về giá trị “true” nếu a nhỏ hơn hoặc  bằng b , ngựơc lại (lớn hơn trả về ‘false’)


Ví dụ: 
Đoạn chương trình sau đây mô tả việc sử dụng các toán tử quan hệ

class RelationalOp {
 public static void main (String args[]){
  float a= 10.0f;
  double b=10.0;
  if (a== b)
    System.out.println(a and b are equal”);
  else
    System.out.println(“a and b are not equal”);
 }
}

Kết quả: 
a and b are not equal

Trong chương trình trên cả a và b là những số có dấu phẩy động, dạng dữ liệu có khác nhau, a là kiểu float còn b là kiểu double. Tuy vậy chúng không phải là cùng một kiểu. Bởi vậy khi kiểm tra giá trị của các toán hạng, kiểu dữ liệu cần phải được kiểm tra.

d. Các toán tử logic
Các toán tử logic làm việc với các toán hạng Boolean. Một vài toán tử kiểu này được chỉ ra dưới đây

Toán tử
Mô tả
&&
Và (AND)
Trả về một giá trị “Đúng” (True) nếu chỉ khi cả hai toán tử có giá trị “True”
Ví dụ: if (sciencemarks>90) && (mathmarks>75) thì gán “Y” cho biến “được nhận học bổng”
||
Hoặc (OR)
Trả về giá trị “True” nếu một giá trị  là True hoặc cả hai đều là True
Ví dụ  Nếu  age_category is ‘Senior_citizen’ || special_category is ‘handicapped’ thì giảm giá tua lữ hành. Giá cũng sẽ được giảm nếu ít nhất một điều kiện được thỏa mãn
!
Toán hạng đơn tử NOT. Chuyển giá trị từ True sang False và ngược lại.
Ví dụ: Quá trình thực thi các dòng lệnh tiếp tục cho đến khi kết thúc chương trình.

e. Các toán tử điều kiện
Toán tử điều kiện là một loại toán tử đặc biệt vì nó gồm ba thành phần cấu thành biểu thức điều kiện

Cú pháp :
<biểu thức 1> ? <biểu thức 2>: <biểu thức 3>;
biểu thức 1
Biểu thức logic. Trả trả về giá trị True hoặc False
biểu thức 2
Giá trị trả về nếu biểu thức 1 xác định là True
biểu thức 3
Giá trị trả về nếu biểu thức 1 xác định là False

Câu lệnh sau đây kiểm tra có những người đi làm bằng vé tháng có tuổi lớn hơn 65 không và gán một tiêu chuẩn cho họ. Nếu những người này có tuổi là 55, tiêu chuẩn gán là “Regular”

  CommuterCategory = (CommuterAge>65)?”Senior Citizen”: “Regular”

f. Toán tử gán
Toán tử gán (=) dùng để gán một giá trị vào một biến. Bạn có thể gán nhiều giá trị đến nhiều biến cùng một lúc.

Ví dụ đoạn lệnh sau gán một giá trị cho biến num. Thì giá trị trong biến num được gán cho nhiều biến trên một dòng lệnh đơn.

int num = 20000;
int p,q,r,s;
p=q=r=s=num;

Dòng lệnh cuối cùng được thực hiện từ phải qua trái. Đầu tiên giá trị ở biến num được gán cho ‘s’, sau đó giá trị của ‘s’ được gán cho ‘r’ và cứ tiếp như vậy.

g. Thứ tự ưu tiên của các toán tử
Các biểu thức được viết ra nói chung gồm nhiều toán tử. Thứ tự ưu tiên quyết định trật tự thực hiện các toán tử trên các biểu thức. Bảng dưới đây liệt kê thứ tự thực hiện các toán tử trong Java

Thứ tự
Toán tử
1.
Các toán tử đơn như +,-,++,--
2.
Các toán tử số học và các toán tử dịch như *,/,+,-,<<,>>
3.
Các toán tử quan hệ như >,<,>=,<=,= =,!=
4.
Các toán tử logic và Bit như &&,II,&,I,^
5.
Các toán tử gán như =,*=,/=,+=,-=

0 nhận xét:

Cảm ơn bạn đã quan tâm tới bài viết này!