Ausdrücke:Javakurs

Übersicht

Theorie

Ein Ausdruck ist eine Verknüpfung von Operanden mittels Operatoren.

Es gibt 1-, 2- und 3-stellige Operatoren.

1-stellige Operatoren

Operator	Bemerkung	Beispiele
'-'	negiert einen artithmetischen Ausdruck	- (a + b)
'!'	negiert einen boolschen Ausdruck	! again

Inkrement, Decrement

Einen Sonderfall bilden die 4 Operatoren Post-Increment, Pre-Increment, Post-Decrement und Pre-Decrement. Sie können nur auf Variablen angewendet werden, nicht auf Konstanten oder andere Ausdrücke.

Die 2 Post-Operatoren verändern den Wert der Variablen nach der Auswertung, die Pre-Operatoren vorher.

Beispiel:

int a = 5;
int b = a++;
System.println(String.format("a = 5; 2 * a++ = %d", 2 * a++));
System.println(String.format("a: %d", a));

a = 5;
System.println(String.format("a = 5; 2 * --a = %d", 2 * --a));
System.println(String.format("a: %d", a));

Ausgabe:

a = 5; 2 * a++ = 10
a: 6
a = 5; 2 * --a = 8
a: 4

2-stellige Operatoren

Operatoren	Bemerkung	Beispiele
'+' '-' '*' '/' '%'	Arithmetik: addieren, subtrahieren, multiplizieren, dividieren, modulo	a + b*c - (d % 2)
'==' '!='	Vergleich: gleich, ungleich	n == 0 && m != 3 boolean equal = radius1 == radius2;
'<' '>' '<=' '>='	Vergleich mit Sortierung: kleiner, größer, kleiner gleich, größer gleich	n >= 0 && n < max
'||' '&&'	boolsche Arithmetik	a || b && c
'|' '&' '^'	Bit-Manipulation	(b & (c ^ 0xff))
'=' '+=' '-=' '/=' '*=' '%='	Zuweisung	a = (b = 5) + 1; a += 5;

Beachte: Der Operator "gleich" ist '==' (2 mal '='), nicht mit der Zuweisung '=' verwechseln!

3-stelliger Operator

Es gibt genau einen 3-stelligen Operator, den bedingten Ausdruck:

<condition> '?' <true-expression> ':' <false-expression>

Es wird die Bedingung ausgewertet. Liefert diese den Wert true, ist das Ergebnis der erste Ausdruck, sonst der zweite.

Beispiel:

column % 2 == 0 ? "blue" : "red";

Der '+'-Operator für Strings

Der Datentyp String kennt genau einen Operator, das '+'. Damit können Strings oder auch char-Ausdrücke zusammengesetzt werden.

Beispiel

String s = "Hello";
char separator = ' ';
s = s + separator + "world";

Automatische Typanpassung in Ausdrücken

Werden verschieden Datentypen mit einem Operator verknüft, passieren automatische Anpassungen.

• Der "eingeschränktere" Operand wird in den umfassenderen Typ gewandelt.
• Reihenfolge der Typen: int long float double
• Da die Zuweisung auch ein Operator ist, gilt das auch für Zuweisungen: Wird an eine double-Variable ein int-Wert zugewiesen, wird automatisch konvertiert.

Beispiele:

• Ist ein Operand ein int, der andere ein float, wird der int-Operand automatisch in float gewandelt und die Operation findet mit 2 float statt.

int a = 1;
float f = a / 2;
System.out.println(String.format("1/2 = %.3f", f));
System.out.println(String.format("1/2.0 = %.3f", a / 2.0));

Ausgabe:

1/2 = 0.000
1/2.0 = 0.500

Explizite Typwandlung (Cast)

Soll ein Datentyp in einen anderen konvertiert werden, geschiet dies mit dem Cast-Operator:

Syntax

'(' <data-type>')' <expr>

Beispiel

double x = (double) 25;
x = (double) 5 / 3;

Hinweis: Der Cast-Operator bindet stärker als das '/', dies entspricht also dem Ausdruck

x = ((double) 5) / 3;

Vorrangregeln (Prefärenzen)

Für jeden Operator gibt es einen Vorrang-Grad. Haben 2 Operatoren verschiedene Vorrang-Grade, wird zuerst die Operation mit dem höheren Grad ausgeführt. Mit Klammern kann man die Vorrangregeln umgehen.

Die Kurzfassung:

• Für die arithmethischen Operatoren gilt die Rangfolge wie in der Mathematik: Punkt vor Strich.
• Arithmethik bindet stärker als Vergleiche
• Boolsche Operatoren binden schwächer als Vergleiche. '&&' bindet stärker als '||'.
• Die Zuweisung bindet schwächer als alle anderen Operatoren.

Ausführlich: Operator-Präferenzen

Beispiel

int x = ...;
boolean a = 0 >= x && x < 10 || x >= 20 && x < 30;

ist äquivalent zu:

int a = ( ( (0 >= x) && (x < 10) ) || ( (x >= 20) && (x < 30) ) );

Aufgaben

• Gegeben: Dauer in Sekunden: duration gesucht: Stunden hour, Minuten min, Sekunden sec

int duration = 123483;
int hour = ...;
int min = ....;
int sec = ....;

• Gegeben: x Gesucht: liegt x im Intervall [1991, 2009]

int x = 1991;
boolean inMarcsYouth = ...;

• Gegeben: eine Zahl x. Gesucht: 0 wenn x gleich 0, -1 wenn x negativ, +1 wenn x positiv

int x = 1; // oder -2 oder 0 oder 5
int sign = ...;