【Java探索之旅】方法重载 递归

📑前言

方法重载和递归是编程中常见且重要的概念，它们为我们解决问题提供了灵活且高效的方式。方法重载让我们可以根据不同的参数类型来定义同名方法，使代码更具可读性和灵活性；而递归则是一种强大的解决复杂问题的方法，通过将问题分解为子问题并逐步解决，展现出了独特的魅力和实用性。让我们一起深入探讨这两个主题，探索它们的内涵和应用。  

一、方法重载

1.1 为什么要有方法重载

假设现在我们需要求两个数的和，要求根据数据的类型返回相应的返回值。那么就需要写一个整数和的方法、一个浮点数和的方法。如果类似的要求很多，你取名字都是一件极其麻烦的事情，这里就需要用到方法的重载了。

1.2 方法重载的概念与使用

在自然语言中，经常会出现“一词多义”的现象，比如：“好人”。

在编程语言中，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。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 static void print(int a,int b) {
    System.out.println(a+b);
}
public static void print(float a,float b) {
    System.out.println(a+b);
}
public static void print(float a,float b,float c) {
    System.out.println(a+b+c);
}
public static void main(String[] args) {
    int a = 10;
    int b = 20;
    print(a,b);
    float c = 3.14f;
    float d = 5.5f;
    float e = 8.8f;
    print(c,d);
    print(c,d,e);
}

注意事项：

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
4. 编译器在编译代码时，会对实参类型进行推演，根据推演的结果来确定调用哪个方法

1.3 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

在这里插入图片描述

方法签名中的一些特殊符号说明：

二、递归

2.1 开篇小故事

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……”

上面的这个故事有个特征：

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。

2.2 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)!

2.3 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

2.4 代码示例

递归求 N 的阶乘

public static int facTow(int n) {
    if(n == 1) {
        return 1;
    }
    return n * facTow(n-1);
}
public static void main(String[] args) {
    int a= 5;
    int ret = facTow(a);
    System.out.println(ret);
}

上述代码就运用到了递归，本质上就是自己调用自己，这里必须要有停止的条件，不然就会陷入死递归。

2.5 递归的执行流程剖析

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”

public static int facThree(int n) {
    System.out.println("方法开始="+n);
    if(n == 1) {
        System.out.println("方法结束:n = 1,ret = 1");
        return 1;
    }
    int ret = n * facThree(n-1);
    System.out.println("方法结束"+" n = "+n+" ret = "+ret);
    return ret;
}
public static void main(String[] args) {
    int a= 5;
    int ret = facThree(a);
    System.out.println(ret);
}

关于 “调用栈”

1. 方法调用的时候, 会有一个 “栈” 这样的内存空间描述当前的调用关系. 称为调用栈.
2. 每一次的方法调用就称为一个 “栈帧”, 每个栈帧中包含了这次调用的参数是哪些, 返回到哪里继续执行等信息.

扩展：

递归中有一些十分经典的问题：斐波那契数列、青蛙跳台阶、汉诺塔…感兴趣的小伙伴可以自行了解哦，后期也是会出一些这种的解题思路和方法，敬请期待！

时候, 会有一个 “栈” 这样的内存空间描述当前的调用关系. 称为调用栈.  2. 每一次的方法调用就称为一个 “栈帧”, 每个栈帧中包含了这次调用的参数是哪些, 返回到哪里继续执行等信息.

扩展：

递归中有一些十分经典的问题：斐波那契数列、青蛙跳台阶、汉诺塔…感兴趣的小伙伴可以自行了解哦，后期也是会出一些这种的解题思路和方法，敬请期待！