Βασικά στοιχεία της Java προτάσεις, εκφράσεις, μεταβλητές, σταθερές, τελεστές

Ορισμοί Πρόταση (statement) είναι μία απλή εντολή σε μία γλώσσα προγραμματισμού. Για παράδειγμα: int x=12; Έκφραση (expression) είναι μία πρόταση που σαν αποτέλεσμα παράγει μία τιμή. Για παράδειγμα: a=a+5; Μεταβλητή είναι μία θέση που μπορούν να αποθηκευτούν διάφορες πληροφορίες. Η τιμή μιας μεταβλητής μπορεί να αλλάξει πολλές φορές μέσα σε ένα πρόγραμμα. Υπάρχουν 3 είδη μεταβλητών στην Java. Οι μεταβλητές αντικειμένου ή μεταβλητές υπόστασης, οι μεταβλητές κλάσης και οι τοπικές μεταβλητές. Μια μεταβλητή αντικειμένου ορίζει μια ιδιότητα ενός αντικειμένου Μια μεταβλητή κλάσης ορίζει μια ιδιότητα μιας ολόκληρης κλάσης και ισχύει για όλα τα αντικείμενα. Η τοπική μεταβλητή χρησιμοποιείται στον ορισμό κάποιας μεθόδου και η εμβέλειά της περιορίζεται στη μέθοδο αυτή. H java δεν έχει καθολικές μεταβλητές όπως άλλες γλώσσες προγραμματισμού. Οι μεταβλητές υπόστασης και κλάσης χρησιμοποιούνται για να μεταφέρουν πληροφορίες από το ένα αντικείμενο στο άλλο, και αυτές εξαλείφουν την ανάγκη χρήσης καθολικών μεταβλητών. Παράδειγμα μεταβλητής υπόστασης και κλάσης. Στο παράδειγμα VolcanoRobot η μεταβλητή speed δεν μπορεί να είναι μεταβλητή κλάσης γιατί κάθε κατηγορία robot μπορεί να έχει το δικό του εύρος ταχυτήτων. Μια μεταβλητή που δίνει για παράδειγμα την τρέχουσα ώρα είναι κοινή για όλα τα robot και πιθανόν να είχαμε προβλήματα αν κάθε robot είχε διαφορετική τιμή τρέχουσας ώρας.

Δήλωση μεταβλητής Για να χρησιμοποιήσω μία μεταβλητή πρέπει πρώτα να τη δηλώσω. Η δήλωση μιας μεταβλητής περιλαμβάνει τον τύπο πληροφοριών που αποθηκεύει και ακολουθεί το όνομα της μεταβλητής. Για παράδειγμα: int i; String name; boolean answer; Θα μπορούσαμε επίσης να δώσουμε και αρχική τιμή στις μεταβλητές που δημιουργούμε. int i = 9; String name = “Petros”; boolean answer = true; Τα ονόματα μεταβλητών μπορούν να αρχίζουν με γράμμα ή κάποιο από τα σύμβολα “_” ή “$”, δεν μπορούν να αρχίζουν με αριθμό. Στη συνέχεια μπορούμε να χρησιμοποιούμε οποιοδήποτε συνδυασμό γραμμάτων ή αριθμών. Η java είναι case sensitive και αυτό σημαίνει πως διαφοροποιεί τα κεφαλαία από τα πεζά γράμματα και επομένως το όνομα Name και name δεν αναφέρεται στην ίδια μεταβλητή.

Τύποι Δεδομένων Στη java έχουμε 8 βασικούς τύπους δεδομένων για την αποθήκευση ακεραίων αριθμών, αριθμών με δεκαδικό μέρος, χαρακτήρων και τιμών boolean. Οι τύποι για την αποθήκευση ακεραίων είναι 4: byte (-128 έως 127), short (-32768 έως 32767), int (-2147483648 έως 2147483647), long (-9.223.372.036.854.775.808 έως 9.223.372.036.854.775.807). Στις παρενθέσεις υπάρχει η μέγιστη και η ελάχιστη τιμή που μπορεί να πάρει ένας ακέραιος του αντίστοιχου τύπου. Οι αριθμοί με δεκαδικό μέρος αποθηκεύονται σαν float και σαν double. Ο τύπος char χρησιμοποιείται για να αποθηκεύσει γράμματα, αριθμούς, σημεία στίξης και άλλα σύμβολα. Και ο όγδοος βασικός τύπος είναι ο boolean που παίρνει τιμές true ή false. Πέρα από τους βασικούς τύπους δεδομένων μία μεταβλητή μπορεί να έχει σαν τύπο της μία κλάση όπως στα παραδείγματα που ακολουθούν: String name = “Petros”; VolcanoRobot vr; Στο δεύτερο παράδειγμα η μεταβλητή vr αναφέρεται σε ένα αντικείμενο VolcanoRobot που μπορεί να μην υπάρχει ακόμα. (Θα εξηγηθεί όταν μιλήσουμε για αναφορές και αντικείμενα).

Σταθερές Αν η τιμή μιάς μεταβλητής δεν χρειάζεται να αλλάζει ποτέ κατά την διάρκεια εκτέλεσης του προγράμματος τότε χρησιμοποιούμε αντί μεταβλητής σταθερά. Για να δηλώσουμε μία σταθερά χρησιμοποιούμε την λέξη κλειδί final πριν από τη δήλωση της σταθεράς και βάζουμε αρχική τιμή στη σταθερά. Οι προγραμματιστές της java συνηθίζουν να χρησιμοποιούν κεφαλαίους χαρακτήρες για τις τιμές των σταθερών και αυτό είναι μία σύμβαση που καλόν θα ήταν να χρησιμοποιούμε προκειμένου να διαβάζονται εύκολα τα προγράμματά μας από άλλους. Παραδείγματα σταθερών: final boolean ANSWER = true; final int NUMBER = 32895;

Τελεστές Οι τελεστές είναι ειδικά σύμβολα που χρησιμοποιούνται για μαθηματικές συναρτήσεις, για κάποιους τύπους προτάσεων εκχώρησης και για λογικές συγκρίσεις. Οι αριθμητικοί τελεστές είναι αυτοί που χρησιμοποιούνται για να κάνουν βασικές αριθμητικές πράξεις και στη java και είναι 5: πρόσθεση + αφαίρεση – πολλαπλασιασμός * διαίρεση / υπόλοιπο διαίρεσης % Η πράξη που χρειάζεται ιδιαίτερη προσοχή είναι η διαίρεση. Αν το αποτέλεσμα της διαίρεσης αποθηκευτεί σε έναν ακέραιο τότε το αποτέλεσμα της πράξης θα είναι η στρογγυλοποίηση του αριθμού στο ακέραιο μέρος. Οι τελεστές εκχώρησης είναι ο “=” και οι συνδυασμοί τελεστών εκχώρησης και αριθμητικών τελεστών. Για παράδειγμα x+=y ισοδυναμεί με x=x+y x-=y ισοδυναμεί με x=x-y x*=y ισοδυναμεί με x=x*y x/=y ισοδυναμεί με x=x/y x%=y ισοδυναμεί με x=x%y

Μοναδιαίοι τελεστές Μοναδιαίοι τελεστές είναι οι τελεστές προσαύξησης ή μείωσης που αυξάνουν ή μειώνουν την τιμή μιας μεταβλητής κατά 1. x++; (αυξάνει την τιμή του x κατά 1) x--; (μειώνει την τιμή του x κατά 1) Οι τελεστές αυτοί είναι τελεστές προθέματος και τελεστές επιθέματος. Για παράδειγμα: int x,y,z; x=12; y=x++; z=++x; Στην γραμμή 3 το y γίνεται ίσο με το x δηλαδή παίρνει την τιμή 12 και στη συνέχεια το x αυξάνεται κατά 1 και ισούτε τώρα με 13. Στη συνέχεια στη γραμμή 4 το x αυξάνεται κατά 1 και η τιμή του είναι 14 ενώ το z παίρνει την τιμή του x αφού ολοκληρωθεί η προσαύξηση. Επομένως η τιμή του z είναι 14. Ο τελεστής προθέματος αυξάνει την τιμή της μεταβλητής και στη συνέχεια την χρησιμοποιεί. Αντίθετα ο τελεστής επιθέματος αυξάνει τη μεταβλητή αφού εκείνη έχει προηγουμένως χρησιμοποιηθεί.

Τελεστές σύγκρισης Οι τελεστές σύγκρισης χρησιμοποιούνται για να κάνουμε συγκρίσεις σε μεταβλητές. Οι τελεστές αυτοί χρησιμοποιούνται σε εκφράσεις και επιστρέφουν boolean τιμές. Τελεστές σύγκρισης είναι οι εξής: == ισότητας (επιστρέφει true αν οι μεταβλητές είναι ίσες) != ανισότητας (επιστρέφει true αν οι μεταβλητές δεν είναι ίσες) < μικρότερο (επιστρέφει true αν η μεταβλητή στα αριστερά είναι μικρότερη) > μεγαλύτερο (επιστρέφει true αν η μεταβλητή στα αριστερά είναι μεγαλύτερη) <= μικρότερο ή ίσο (επιστρέφει true αν η μεταβλητή στα αριστερά είναι μικρότερη ή ίση με την μεταβλητή στα δεξιά) >= μεγαλύτερο ή ίσο (επιστρέφει true αν η μεταβλητή στα αριστερά είναι μεγαλύτερη ή ίση με την μεταβλητή στα δεξιά)

Λογικοί Τελεστές Οι λογικοί τελεστές χρησιμοποιούνται για να συνδυαστούν εκφράσεις που παράγουν λογικές τιμές. Χρησιμοποιούνται για τους λογικούς συνδυασμούς and, or, xor, και το λογικό not και είναι οι παρακάτω: &, &&: χρησιμοποιούνται για να εκφράσουν το λογικό and και επιστρέφουν true αν και οι δύο λογικές εκφράσεις είναι true. |, ||: χρησιμοποιούνται για να εκφράσουν το λογικό or και επιστρέφουν true αν τουλάχιστον μία από τις δύο λογικές εκφράσεις είναι true. ^ : χρησιμοποιείται για να εκφράσει το λογικό xor και επιστρέφει true μόνο αν οι δύο λογικές εκφράσεις είναι η μία true και η άλλη false. ! : χρησιμοποιείται για να εκφράσει το λογικό not και επιστρέφει true μόνο αν η λογική έκφραση είναι false. Παρατήρηση: Για το λογικό and και το λογικό or χρησιμοποιούνται 2 τελεστές (&, && για το and και |, || για το or). Η διαφορά τους έγγειται στην εργασία που κάνει η Java για να αποτιμήσει την έκφραση. Έτσι αν χρησιμοποιήσουμε τον τελεστή && αποτιμάται αρχικά η αριστερή πλευρά και αν είναι false δεν χρειάζεται να αποτιμηθεί η δεύτερη. Ομοίως αν η έκφραση στα αριστερά του || αποτιμηθεί σε true δεν υπάρχει λόγος να αποτιμηθεί η δεξιά πλευρά.

Ο τελεστής + όταν χρησιμοποιείται με συμβολοσειρές Ο τελεστής + όταν χρησιμοποιείται σε συμβολοσειρές ενώνει τις 2 συμβολοσειρές σε μία πρόταση. Για παράδειγμα: String name = “Petros”; System.out.println(“Your name is ” + name); Οι δύο παραπάνω γραμμές κώδικα δίνουν σαν αποτέλεσμα Your name is Petros

Προτεραιότητα τελεστών Η προτεραιότητα των τελεστών που έχουμε μάθει έως τώρα με φθίνουσα σειρά έχει ως εξής: Μοναδιαίοι τελεστές Αριθμητικοί τελεστές Τελεστές σύγκρισης Λογικοί τελεστές Τελεστές εκχώρησης Σε τελεστές με την ίδια προτεραιότητα ισχύει η προτεραιότητα της πράξης στα αριστερά. Οι τελεστές της ίδιας ομάδας δεν έχουν την ίδια προτεραιότητα. Για παράδειγμα η πρόσθεση έχει μικρότερη προτεραιότητα από τον πολλαπλασιασμό. Χρησιμοποιούμε παρενθέσεις αν δεν είμαστε βέβαιοι για την προτεραιότητα.

Τα πρώτα προγράμματα σε Java Εμφανίζει στην οθόνη το μήνυμα στα εισαγωγικά Εμφανίζει στην οθόνη τη λέξη που του δίνει κάθε φορά ο χρήστης Εμφανίζει στην οθόνη τις 3 λέξεις που του δίνει κάθε φορά ο χρήστης

Το παρακάτω πρόγραμμα μετατρέπει τους 86 βαθμούς Fahrenheit σε Celsius και τους 33 βαθμούς Celsius σε βαθμούς Fahrenheit

Αποτέλεσμα