運算子優先順序與條件中的括號

1. 前言

我們先從生活化的比喻開始。想像一個食譜：

將麵粉、雞蛋和糖混合，打發，加入奶油，再打發一次。

看起來有點奇怪嗎？現在再想像一下，若在「打發」與「加入」之間加上逗號或括號，步驟的先後立刻就更清楚了。

在程式設計中，當你寫出複雜的運算式時，也會遇到相同情況：

boolean result = a > 0 && b < 10 || c == 3;

先後順序是什麼？先計算: a > 0 && b < 10, 然後 || c == 3? 還是相反呢?
若沒有明確的計算順序，電腦可能會「把食材搞混」，而你的結果就會出乎意料。

2. Java 中的運算子優先順序

Java（與大多數程式語言相同）使用一張既定的運算子優先順序表。
優先順序較高的運算子會先於優先順序較低的運算子被運算。

來看這張表中最重要的部分 (針對條件運算式):

()

!

==, !=

<, >, <=, >=

&&

||

(另外還有算術運算子 — 它們的優先順序高於邏輯運算子。)

關鍵規則

「且」運算子 (&&) 的優先順序高於「或」 (||),
也就是會先計算「且」，再計算「或」。這並非巧合：「且」相當於邏輯乘法，而「或」相當於邏輯加法。

條件優先順序的流程圖

graph LR
    A["a > 0"] --&&--> B["b < 10"]
    B --||--> C["c == 3"]

(在實務上: a > 0 && b < 10 || c == 3 — 會先計算 a > 0 && b < 10，然後再經由 || 與 c == 3 合併。)

3. 運算子的結合方向：由左至右與由右至左

除了優先順序之外，還有一個名詞: 結合性.
當多個具有相同優先順序的運算子「相鄰」時，這個規則決定了計算的方向。

範例:

boolean a = true, b = false, c = true;
boolean result = a && b && c;

問題：會怎麼計算？
答案：&& 的結合性是 由左至右.
也就是先 a && b，再把結果與 c 結合。

應用到條件運算式上:

&&, ||

!

4. 在複雜條件中，括號是你最好的朋友

神奇（而且救命）的地方在這裡。當你撰寫運算式時，括號會改變優先順序，也讓你的程式碼更清楚、更安全。

範例 1（無括號）:

// 我們的意圖：「如果使用者是成年人且是公民，或他擁有特殊通行證」
boolean isAdult = age >= 18;
boolean isCitizen = country.equals("白俄羅斯");
boolean hasPermit = hasSpecialPass == true;

if (isAdult && isCitizen || hasPermit)
{
    System.out.println("允許進入！");
}

Java 的實際計算方式:
先計算 isAdult && isCitizen，再用 || 與 hasPermit 合併結果。

• 假設，isAdult = true, isCitizen = false, hasPermit = true
• isAdult && isCitizen → true && false → false
• false || true → true

也就是說，只要有特殊通行證，就會被放行。
沒有通行證，但若是成年的公民 — 也會被放行。

範例 2（有括號）:

if (isAdult && (isCitizen || hasPermit))
{
    System.out.println("允許進入！");
}

現在程式會先檢查：isCitizen || hasPermit，然後再把這個結果與 isAdult 一起判斷。

也就是說，你必須是成年人且（是公民或擁有特殊通行證）。
括號上的小改動 — 邏輯上的大不同！