viernes, 13 de julio de 2012

02.01. Variables y Operaciones

Variables, Operaciones y Jerarquía en las Operaciones

En Java existen dos categorías de tipos de datos:
  • Tipos Primitivos. Los cuales se definen abajo.
  • Referencias. Las cuales corresponden a clases y objetos que se tratarán posteriormente.

Tipos primitivos

Los tipos primitivos son los que permiten manipular valores numéricos (con distintos grados de precisión), caracteres y valores boléanos (verdadero / falso). Los Tipos Primitivos son:
  • boolean: Puede contener los valores true o false.
  • byte: Enteros. Tamaño 8-bits. Valores entre -128 y 127.
  • short: Enteros. Tamaño 16-bits. Entre -32768 y 32767.
  • int: Enteros. Tamaño 32-bits. Entre -2147483648 y 2147483647.
  • long: Enteros. Tamaño 64-bits. Entre -9223372036854775808 y 9223372036854775807.
  • float: Números en coma flotante. Tamaño 32-bits.
  • double: Números en coma flotante. Tamaño 64-bits.
  • char: Caracteres. Tamaño 16-bits. Unicode. Desde '\u0000' a '\uffff' inclusive. Esto es desde 0 a 65535

Variables

Una variable es un área en memoria que tiene un nombre y un Tipo asociado. El Tipo es o bien un Tipo primitivo o una Referencia.
Es obligatorio declarar las variables antes de usarlas. Para declararlas se indica su nombre y su Tipo, de la siguiente forma:
tipo_variable nombre ;
Ejemplos:
int i;         // Declaracion de un entero
char
letra;    // Declaracion de un caracter
boolean
flag;  // Declaracion de un booleano
  • El; es el separador de instrucciones en Java.
  • El símbolo // indica comentarios de línea, se ponen después de una instrucción para comentarla, el compilador no las toma al detectarlas.
  • En Java las mayúsculas y minúsculas son significativas. No es lo mismo el nombre letra que Letra.
  • Todas las palabras reservadas del lenguaje van en minúsculas.
Se pueden asignar valores a las variables mediante la instrucción de asignación (=). Por ejemplo:
i = 5;          // a la variable i se le asigna el valor 5
letra = 'c';    // a la variable letra se le asigna el valor 'c'
flag =
false;  // a la variable flag se le asigna el valor false
La declaración y la asignación se pueden combinar en una sola expresión:
int i = 5;        
char letra = 'c';  
boolean flag = false; 
Operaciones Básicas
En java al igual que en C++ se tienen una serie de operadores que ayudan a obtener cálculos, dependiendo de los valores a utilizar, Java trabaja con los siguientes operadores:
Operadores Aritméticos
Operador en Java
Significado
+
suma
-
resta
*
multiplicación
/
división
                     %
residuo

Todos los operadores que se muestran en esta tabla son binarios; es decir, trabajan con dos operandos.
Los operadores +, - y * funcionan de la manera conocida.
El operador / funciona de diferente manera si trabaja con datos de tipo entero o de tipo flotante. Con datos de tipo flotante funciona de la manera tradicional; pero al realizarse una división entre dos números enteros, el operador / regresa el cociente de la división entera; es decir, regresa la parte entera del resultado (si hay fracción la elimina).
Por ejemplo:                                                   
                 2/3  da como resultado 0
pero          
                2.0/3.0 da como resultado  0.66666
Una manera de visualizar esto es a través de un applet que dibuje el resultado de una operación entera, en este caso utilizaremos el método drawString() como lo hicimos antes, y hacemos uso del operador + que cuando es utilizado después de un String (cadena de caracteres) en Java funciona como concatenación.
Tenemos entonces que la siguiente codificación:
Creamos el archivo pru.java y escribimos:
import java.awt.*;
import java.applet.*;

// <applet width="200" height="200" code="pru"></applet>

public class pru extends Applet {
public void paint(Graphics g) {
        int x;
        x = 2 / 3;
        g.drawString("2 / 3 = "+x, 100, 100);
}
}
Dará como resultado:
Observa como utilizamos dentro del applet pru.java el comentario  // <applet width="200" height="200" code="pru"></applet>

Esto lo hacemos para no tener que hacer un archivo de tipo HTML aparte, ya que un navegador o visualizador de applets lo que requiere para ejecutar el applet es solamente la directiva <applet>, hacemos uso de esta línea como comentario dentro del applet, de manera que al compilar no da un error por esta instrucción.
Al estar haciendo operaciones, si hay operandos de diferentes tipos de datos, se convierten al tipo de datos más amplio y el tipo del valor resultante es del tipo más amplio. Por ejemplo, si hay enteros y flotantes, todos los números se convierten a flotantes y el resultado se calcula como flotante.
Por ejemplo:                                                   
                 4/3.0  da como resultado 1.3333


import java.awt.*;
import java.applet.*;
// <applet width="200" height="200" code="pru"></applet>
public class pru extends Applet {
    public void paint(Graphics g) {
        double x;
        x = 4 / 3.0;
        g.drawString("4 / 3.0 = "+x, 100, 20);
    }
}

El operador % calcula el residuo de la división entera y sólo existe para datos de tipo entero
Por ejemplo:
             10%3     da como resultado 1

 
Otros operadores de Asignación
En Java, como en C++, es posible abreviar algunas expresiones de asignación como se muestra en la siguiente tabla:
Operador
Expresión equivalente
v + = e
v = v + e
v - = e
v = v – e
v * = e
v = v * e
v / = e
v = v / e
v % = e
v = v % e


Otros Operadores aritméticos
En Java, al igual que en C++, existen también los siguientes operadores aritméticos:
        ++ incremento

      -- decremento
Es decir:
       x++ ó ++x  es equivalente a x = x+1
            x-- ó --x  es equivalente a x = x-1
Estos operadores son unitarios, es decir, trabajan con un solo operando y solamente se pueden utilizar con variables de tipo

entero.
Los operadores se pueden utilizar antes o después del nombre de la variable y funcionan de diferente manera:
  • Si se ponen antes, primero se realiza la operación (incremento o decremento) y luego se utiliza el valor de la variable en la

    expresión en la que se encuentre.

     
  • Si se pone después, primero se utiliza el valor de la variable en la expresión y luego se lleva a cabo la operación (incremento o decremento).
Por ejemplo:
          Supón que a = 10 y c = 4
          La operación        v = a * c++;     v toma el valor de 40 y c queda con el valor de 5
          La operación        v = a * ++c;     v toma el valor de 50 y c queda con el valor de 5

Jerarquía de los operadores aritméticos
Prioridad
Operadores
Asociatividad
1
( )
 Empezando por los paréntesis más internos
2
++, --, +(positivo), - (negativo)
 De derecha a izquierda, ++ y --  dependiendo de la posición
3
*,/,%
 De izquierda a derecha
4
+, -
 De izquierda a derecha
5
=,+=,-=,*=, /=,%=
 De derecha a izquierda
 Algunos Métodos Matemáticos Predefinidos
Java contiene una serie de métodos matemáticos que puedes utilizar en tus clases, para realizar algún cálculo, son tomados de la clase Math, esta viene dentro del paquete java.lang, entonces para poder tomarlos dentro de una clase debes de usar la instrucción
import java.lang.Math;
Antes de iniciar tu applet o aplicación. Algunos de los métodos a utilizar son:
              public final static double e      da el valor del numero Euler (e).
              public final static double PI        da el valor del numero pi.
              public static int abs(int a)   da el valor absoluto de un entero dado.
              public static long abs(float a)  da el valor absoluto de un numero de punto flotante.
              public static double cos(double a)    que te da el coseno de un valor de doble precisión.
              public static double exp(double a)   te da el valor de ea para un valor a de doble precisión.
              public static double pow(double a, double b)  te da el valor de ab para a y b de doble precisión.
              public static double sqrt(double a)  obtiene el valor de la raíz cuadrada de un valor a de doble precisión.
¿Cómo se utilizan?
Lo anterior es la definición de cada uno de los métodos de la clase Math, tu aun no estas familiarizado con esta definición, pero poco a poco entenderás su uso, vamos a entender el uso de uno de ellos.
              public static double sqrt(double a)  obtiene el valor de la raíz cuadrada de un valor a de doble precisión.
La definición anterior describe que sqrt es un método de tipo double y el parámetro que toma es un double, entonces algunos ejemplos de su uso son:
Ejemplo1
double a, b;
a = 25.0
b = Math.sqrt(a);
Ejemplo 2
int a;
double b;
a = 25;
b = Math.sqrt(a);
En ejemplo 1 vemos claramente como a b le será asignado el valor real 5.0, ya que esa es la raíz cuadrada de 25.0

En ejemplo 2 pensaríamos que sería un error el tener el uso de una variable entera en lugar de una real, pero es valido asignarle a una variable real un valor entero, pero lo contrario es un error (si fuera b entero, ya que la función devuelve un numero real )

Ejemplo Completo de Raices Cuadradas:
import java.awt.*;
import java.applet.*;
import java.lang.Math;


// <applet width="200" height="200" code="pru"></applet>

public class pru extends Applet {
        public void paint(Graphics g) {
                double a,b,c,d,e,f;
                a=25.0;
                b=36;
                c=81;

                d=Math.sqrt(a);
                e=Math.sqrt(b);
                f=Math.sqrt(c);

                g.drawString("La raiz cuadrada de 25="+d,100, 20);
                g.drawString("La raiz cuadrada de 36="+e,100,50);
                g.drawString("la raiz cuadrada de 81="+f,100,80);

        }
}


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