在Java编程中，运算符与表达式是用于执行各种计算和逻辑操作的基础元素。它们帮助我们处理数据、比较值、执行条件判断等。本文将详细介绍Java中的各类运算符，包括它们的定义、用法、特性以及运算符的优先级与结合性。
一、Java运算符分类
Java中的运算符主要分为以下几类：
1. 算术运算符
2. 关系运算符
3. 逻辑运算符
4. 位运算符
5. 赋值运算符
6. 条件运算符
二、算术运算符详解
算术运算符用于执行基本的数学运算，包括加法（+）、减法（-）、乘法（*）、除法（/）和取模（%）。这些运算符可以对数值类型的变量或常量进行操作。
例如：
java
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int a = 5; |
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int b = 3; |
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int sum = a + b; // 加法运算 |
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int difference = a - b; // 减法运算 |
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int product = a * b; // 乘法运算 |
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double quotient = (double)a / b; // 除法运算，注意类型转换 |
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int remainder = a % b; // 取模运算 |
三、关系运算符应用
关系运算符用于比较两个值的大小或是否相等，并返回布尔值（true或false）。常见的关系运算符有：等于（==）、不等于（!=）、大于（>）、小于（<）、大于等于（>=）和小于等于（<=）。
例如：
java
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int x = 10; |
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int y = 20; |
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boolean isEqual = x == y; // 判断是否相等 |
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boolean isNotEqual = x != y; // 判断是否不相等 |
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boolean isGreaterThan = x > y; // 判断x是否大于y |
四、逻辑运算符特点
逻辑运算符用于连接布尔表达式，并返回布尔值。Java中包括逻辑与（&&）、逻辑或（||）和逻辑非（!）。逻辑与和逻辑或运算符采用短路求值方式，即当能够确定整个表达式的值时，会提前终止表达式的求值。
例如：
java
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boolean flag1 = true; |
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boolean flag2 = false; |
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boolean andResult = flag1 && flag2; // 逻辑与运算 |
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boolean orResult = flag1 || flag2; // 逻辑或运算 |
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boolean notResult = !flag1; // 逻辑非运算 |
五、位运算符操作
位运算符用于对整数的二进制位进行操作。包括位与（&）、位或（|）、位异或（^）、位非（~）、左移（<<）、带符号右移（>>）和无符号右移（>>>）。
例如：
java
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int a = 60; // 60 = 0011 1100 |
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int b = 13; // 13 = 0000 1101 |
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int c = 0; |
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c = a & b; // 12 = 0000 1100 |
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c = a | b; // 61 = 0011 1101 |
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c = a ^ b; // 49 = 0011 0001 |
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c = ~a; // -61 = 1100 0011 |
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c = a << 2; // 240 = 1111 0000 |
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c = a >> 2; // 15 = 0000 1111 |
六、赋值运算符使用
赋值运算符用于将右侧的值赋给左侧的变量。Java中的赋值运算符包括基本赋值运算符（=）和复合赋值运算符（如+=、-=、*=、/=、%=）。
例如：
java
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int num = 10; |
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num += 5; // 等同于 num = num + 5; |
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num -= 3; // 等同于 num = num - 3; |
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七、条件运算符特性
条件运算符（也称为三元运算符）用于根据条件选择两个值中的一个。它的语法是：条件 ? 值1 : 值2。如果条件为真，则结果为值1；否则为值2。
例如：
java
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int x = 10; |
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String result = (x > 5) ? "x is greater than 5" : "x is not greater than 5"; |
八、运算符优先级与结合性
当在表达式中使用多个运算符时，它们的优先级和结合性决定了计算的顺序。例如，乘法和除法优先于加法和减法；逻辑非（!）的优先级高于逻辑与（&&）和逻辑或（||（||）。同一优先级的运算符，则按照结合性从左到右或从右到左进行计算。
在Java中，运算符的优先级从高到低依次为：
1. 一元运算符：++、--、+、-、!、~
2. 乘法运算符：*、/、%
3. 加法运算符：+、-
4. 位移运算符：<<、>>、>>>
5. 关系运算符：<、<=、>、>=、instanceof
6. 相等运算符：==、!=
7. 位与运算符：&
8. 位异或运算符：^
9. 位或运算符：|
10. 逻辑与运算符：&&
11. 逻辑或运算符：||
12. 条件运算符（三元运算符）：?:
13. 赋值运算符：=、+=、-=、*=、/=、%=、&=、^=、|=、<<=、>>=、>>>=
了解运算符的优先级和结合性对编写清晰且高效的代码至关重要。在复杂的表达式中，为了增加可读性，可以使用括号来明确指定计算的顺序。
总结：
本文详细介绍了Java中的各类运算符，包括它们的定义、用法、特性以及运算符的优先级与结合性。通过理解这些运算符，我们可以编写出更加灵活和强大的Java代码。在实际编程中，正确选择和使用运算符是实现逻辑判断和数据处理的关键步骤。通过不断练习和实践，我们可以更好地掌握Java的运算符与表达式，提高编程效率和代码质量。
