方法概念及使用
什么是方法(method)
方法就是一个代码片段. 类似于 C 语言中的 “函数”。
方法存在的意义:
1.是能够模块化的组织代码(当代码规模比较复杂的时候)。
2.做到代码被重复使用, 一份代码可以在多个位置使用。
3.让代码更好理解更简单。
4.直接调用现有方法开发,不必重复造轮子。
方法定义
方法语法格式
//方法定义 修饰符 返回值类型 方法名称([参数类型 形参 ...]){ 方法体代码; [return 返回值]; }
请看下面的示例:
示例一:实现一个函数,检测一个年份是否为闰年。
public class Method{ // 方法定义 public static boolean isLeapYear(int year){ if((0 == year % 4 && 0 != year % 100) || 0 == year % 400){ return true; }else{ return false; } } }
示例二: 实现一个两个整数相加的方法。
public class Method{ // 方法的定义 public static int add(int x, int y) { return x + y; } }
【注意事项】
1.返回值类型:如果方法有返回值,返回值类型必须要与返回的实体类型一致,如果没有返回值,必须写成void。
2.方法名字:采用小驼峰命名。
3.参数列表:如果方法没有参数,()中什么都不写,如果有参数,需指定参数类型,多个参数之间使用逗号隔开。
4.方法体:方法内部要执行的语句。
5.在java当中,方法必须写在类当中。
6.在java当中,方法不能嵌套定义。
7.在java当中,没有方法声明一说。
方法调用的执行过程
【方法调用过程】
调用方法—>传递参数—>找到方法地址—>执行被调方法的方法体—>被调方法结束返回—>回到主调方法继续往下执行
【注意事项】
- 定义方法的时候,不会执行方法的代码,只有调用的时候才会执行。
- 一个方法可以被多次调用。
代码示例一: 计算两个整数相加
public class Method { public static void main(String[] args) { int a = 10; int b = 20; System.out.println("第一次调用方法之前"); int ret = add(a, b); System.out.println("第一次调用方法之后"); System.out.println("ret = " + ret); System.out.println("第二次调用方法之前"); ret = add(30, 50); System.out.println("第二次调用方法之后"); System.out.println("ret = " + ret); } public static int add(int x, int y) { System.out.println("调用方法中 x = " + x + " y = " + y); return x + y; } } // 执行结果 一次调用方法之前 调用方法中 x = 10 y = 20 第一次调用方法之后 ret = 30 第二次调用方法之前 调用方法中 x = 30 y = 50 第二次调用方法之后 ret = 80
代码示例二: 计算 1! + 2! + 3! + 4! + 5!
public class TestMethod { public static void main(String[] args) { int sum = 0; for (int i = 1; i <= 5; i++) { sum += fac(i); } System.out.println("sum = " + sum); } public static int fac(int n) { int result = 1; for (int i = 1; i <= n; i++) { result *= i; } return result; } }
使用方法,避免使用二重循环,让代码更简单清晰。
实参和形参的关系
方法的形参相当于数学函数中的自变量,比如:1 + 2 + 3 + … + n的公式为 sum(n) =( 1 + n ) ∗ n 2 \frac{(1+n)*n}{2}2(1+n)∗n。
Java中方法的形参就相当于sum函数中的自变量n,用来接收sum函数在调用时传递的值的。形参的名字可以随意取,对方法都没有任何影响,形参只是方法在定义时需要借助的一个变量,用来保存方法在调用时传递过来的值。
public static int getSum(int N){ // N是形参 return (1+N)*N / 2; } getSum(10); // 10是实参,在方法调用时,形参N用来保存10 getSum(100); // 100是实参,在方法调用时,形参N用来保存100
再比如:
public static int add(int a, int b){ return a + b; } add(2, 3); // 2和3是实参,在调用时传给形参a和b
注意:在Java中,实参的值永远都是拷贝到形参中,形参和实参本质是两个实体。
没有返回值的方法
方法的返回值是可选的. 有些时候可以没有的,没有时返回值类型必须写成void。
代码示例:
class Test { public static void main(String[] args) { int a = 10; int b = 20; print(a, b); } public static void print(int x, int y) { System.out.println("x = " + x + " y = " + y); } }
方法重载
为什么需要方法重载
public class TestMethod { public static void main(String[] args) { int a = 10; int b = 20; int ret = add(a, b); System.out.println("ret = " + ret); double a2 = 10.5; double b2 = 20.5; double ret2 = add(a2, b2); System.out.println("ret2 = " + ret2); } public static int add(int x, int y) { return x + y; } }
上面的代码会编译出错,由于参数类型不匹配,所以不能直接使用现有的 add 方法。一种比较简单粗暴的解决方法如下:
public class TestMethod { public static void main(String[] args) { int a = 10; int b = 20; int ret = addInt(a, b); System.out.println("ret = " + ret); double a2 = 10.5; double b2 = 20.5; double ret2 = addDouble(a2, b2); System.out.println("ret2 = " + ret2); } public static int addInt(int x, int y) { return x + y; } public static double addDouble(double x, double y) { return x + y; } }
上述代码确实可以解决问题,但不友好的地方是:需要提供许多不同的方法名,而取名字本来就是让人头疼的事情。那能否将所有的名字都给成 add 呢?
方法重载概念
在自然语言中,经常会出现“一词多义”的现象,比如:“好人”。在自然语言中,一个词语如果有多重含义,那么就说该词语被重载了,具体代表什么含义需要结合具体的场景。在Java中方法也是可以重载的。
在Java中,如果多个方法的名字相同,参数列表不同,则称该几种方法被重载了。
public class TestMethod { public static void main(String[] args) { add(1, 2); // 调用add(int, int) add(1.5, 2.5); // 调用add(double, double) add(1.5, 2.5, 3.5); // 调用add(double, double, double) } public static int add(int x, int y) { return x + y; } public static double add(double x, double y) { return x + y; } public static double add(double x, double y, double z) { return x + y + z; } }
注意方法重载:
1.方法名必须相同。
2.参数列表必须不同(参数的个数不同、参数的类型不同、类型的次序必须不同)。
3.与返回值类型是否相同无关。
两个方法如果仅仅只是返回值类型不同,是不能构成重载的。
方法签名
在同一个作用域中不能定义两个相同名称的标识符。比如:方法中不能定义两个名字一样的变量,那为什么类中就可以定义方法名相同的方法呢?
方法签名即:经过编译器编译修改过之后方法最终的名字。具体方式:方法全路径名+参数列表+返回值类型,构成方法完整的名字。
public class TestMethod { public static int add(int x, int y){ return x + y; } public static double add(double x, double y){ return x + y; } public static void main(String[] args) { add(1,2); add(1.5, 2.5); } }
上述代码经过编译之后,然后使用JDK自带的javap反汇编工具查看,具体操作:
1.先对工程进行编译生成.class字节码文件.
2.在控制台中进入到要查看的.class所在的目录.
3.输入:javap -v 字节码文件名字即可.
方法签名中的一些特殊符号说明:
特殊字符 | 数据类型 |
V | void |
Z | boolean |
C | char |
B | byte |
S | short |
I | int |
J | long |
F | float |
D | double |
[ | 数组(以[开头,配合其他的特殊字符,表述对应数据类型的数组,几个[表述几维数组) |
L | 引用类型,以L开头,以;结尾,中间是引用类型的全类名 |
递归
生活中的故事
从前有坐山,山上有座庙,庙里有个老和尚给小和尚将故事,讲的就是:
"从前有座山,山上有座庙,庙里有个老和尚给小和尚讲故事,讲的就是:
“从前有座山,山上有座庙…”
“从前有座山……”
上面故事的特征:自身中又包含了自己,该种思想在数学和编程中非常有用,因为有些时候,我们遇到的问题直接并不好解决,但是发现将原问题拆分成其子问题之后,子问题与原问题有相同的解法,等子问题解决之后,原问题就迎刃而解了。
递归的概念
一个方法在执行过程中调用自身,就称为 “递归”。
递归相当于数学上的 “数学归纳法”, 有一个起始条件, 然后有一个递推公式:例如, 我们求 N!
起始条件: N = 1 的时候, N! 为 1. 这个起始条件相当于递归的结束条件。
递归公式: 求 N! , 直接不好求, 可以把问题转换成 N! => N * (N-1)!
递归的必要条件:
1.将原问题划分成其子问题,注意:子问题必须要与原问题的解法相同
2.递归出口
代码示例:递归求 N 的阶乘
public static void main(String[] args) { int n = 5; int ret = factor(n); System.out.println("ret = " + ret); } public static int factor(int n) { if (n == 1) { return 1; } return n * factor(n - 1); // factor 调用函数自身 }
递归执行过程分析
递归的程序的执行过程不太容易理解, 要想理解清楚递归, 必须先理解清楚 “方法的执行过程”, 尤其是 “方法执行结束之后, 回到调用位置继续往下执行”。
请看下面的代码:
public static void main(String[] args) { int n = 5; int ret = factor(n); System.out.println("ret = " + ret); } public static int factor(int n) { System.out.println("函数开始, n = " + n); if (n == 1) { System.out.println("函数结束, n = 1 ret = 1"); return 1; } int ret = n * factor(n - 1); System.out.println("函数结束, n = " + n + " ret = " + ret); return ret; } // 执行结果 函数开始, n = 5 函数开始, n = 4 函数开始, n = 3 函数开始, n = 2 函数开始, n = 1 函数结束, n = 1 ret = 1 函数结束, n = 2 ret = 2 函数结束, n = 3 ret = 6 函数结束, n = 4 ret = 24 函数结束, n = 5 ret = 120 ret = 120
执行过程图
程序按照序号中标识的 (1) -> (8) 的顺序执行
递归练习
按顺序打印一个数字的每一位(例如 1234 打印出 1 2 3 4)
public static void print(int num) { if (num > 9) { print(num / 10); } System.out.println(num % 10); }
递归求 1 + 2 + 3 + … + 10
public static int sum(int num) { if (num == 1) { return 1; } return num + sum(num - 1); }
写一个递归方法,输入一个非负整数,返回组成它的数字之和. 例如,输入 1729, 则应该返回1+7+2+9,它的和是19
public static int sum(int num) { if (num < 10) { return num; } return num % 10 + sum(num / 10); }
求斐波那契数列的第 N 项
public static int fib(int n) { if (n == 1 || n == 2) { return 1; } return fib(n - 1) + fib(n - 2); }