【本节目标】
1. 掌握方法的定义以及使用
2. 掌握方法传参
3. 掌握方法重载
4. 掌握递归
目录
1.方法概念及使用
1.1什么是方法(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(不要背, 重在体会):
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.
1.2 方法定义
方法语法格式
比如：实现一个两个整数相加的方法
public static int add(int x,int y){
return x+y;
}
写一个方法，检测一个年份是否为闰年
public static boolean isLeapYear(int year) {
if ((year % 3 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0)) {
return true;
}
return false;
}【注意事项】
1. 修饰符：现阶段直接使用public static 固定搭配
2. 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
3. 方法名字：采用小驼峰命名
4. 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
5. 方法体：方法内部要执行的语句
6. 在java当中，方法必须写在类当中
7. 在java当中，方法不能嵌套定义
8. 在java当中，没有方法声明一说
1.3 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: 计算 1! + 2! + 3! + 4! + 5!
public class Test {
//求n的阶乘
public static int fac(int n) {
int ret = 1;
for (int i = 1; i <= n; i++) {
ret *= i;
}
return ret;
}
//求阶乘和
public static int facSum(int k){
int sum = 0;
for (int i = 1; i <= k; i++) {
sum+=fac(i);
}
return sum;
}
public static void main(String[] args) {
int ret = facSum(5);
System.out.println(ret);
}
}1.4 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) =
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。
再比如：
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
代码示例: 交换两个整型变量
public class TestMethod {
public static void main(String[] args) {
int a = 10;
int b = 20;
swap(a, b);
System.out.println("main: a = " + a + " b = " + b);
}
public static void swap(int x, int y) {
int tmp = x;
x = y;
y = tmp;
System.out.println("swap: x = " + x + " y = " + y);
}
}
// 运行结果
swap: x = 20 y = 10
main: a = 10 b = 20可以看到，在swap函数交换之后，形参x和y的值发生了改变，但是main方法中a和b还是交换之前的值，即没有交 换成功。
【原因分析】
实参a和b是main方法中的两个变量，其空间在main方法的栈(一块特殊的内存空间)中，而形参x和y是swap方法中 的两个变量，x和y的空间在swap方法运行时的栈中，因此：实参a和b 与 形参x和y是两个没有任何关联性的变量， 在swap方法调用时，只是将实参a和b中的值拷贝了一份传递给了形参x和y，因此对形参x和y操作不会对实参a和b 产生任何影响。
注意：对于基础类型来说, 形参相当于实参的拷贝. 即 传值调用
【解决办法】: 传引用类型参数 (例如数组来解决这个问题)
public class TestMethod {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {10, 20};
swap(arr);
System.out.println("arr[0] = " + arr[0] + " arr[1] = " + arr[1]);
}
public static void swap(int[] arr) {
int tmp = arr[0];
arr[0] = arr[1];
arr[1] = tmp;
}
}
// 运行结果
arr[0] = 20 arr[1] = 102. 方法重载
2.1 为什么需要方法重载
仍然以之前的加法函数为例子：
public class Test{
public static int addInt(int a, int b){
return a+b;
}
public static void main(String[] args){
int x = 10;
int y = 20;
int ret = addInt(x,y);
System.out.println(ret);
}
}这串代码是可以正常运行的，但是有一个局限，那就是当我们是实参不是int类型的数据时，程序就会出错：
由于参数类型不匹配, 所以不能直接使用现有的 add 方法.
2.2 方法重载概念
在Java中，方法重载（Method Overloading）是指在同一个类中可以存在多个同名的方法，但它们的参数列表不同。通过方法重载，可以根据传入的不同参数来调用不同的方法实现，提供了更灵活和方便的方式来处理不同的情况。
方法重载的规则如下：
- 方法名称必须相同。
- 方法参数列表必须不同，可以通过参数的个数、类型或顺序进行区分。
方法重载与返回值类型是否相同无关
两个方法如果仅仅只是因为返回值类型不同，是不能构成重载的
下面是一个示例来说明方法重载的概念：
public class MyClass {
public static void main(String[] args) {
int sum1 = addNumbers(2, 3);
double sum2 = addNumbers(2.5, 3.8);
int sum3 = addNumbers(1, 2, 3);
System.out.println("Sum1: " + sum1);
System.out.println("Sum2: " + sum2);
System.out.println("Sum3: " + sum3);
}
public static int addNumbers(int a, int b) {
return a + b;
}
public static double addNumbers(double a, double b) {
return a + b;
}
public static int addNumbers(int a, int b, int c) {
return a + b + c;
}
}3. 递归
3.1 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……" "
上面的两个故事有个共同的特征：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。
3.2 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)!
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
3.3 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".
public class Test{
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;
}
}
执行过程图
程序按照序号中标识的 (1) -> (8) 的顺序执行
关于 "调用栈"
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.
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.
后面我们借助 IDEA 很容易看到调用栈的内容.
3.4 递归练习
代码示例1 按顺序打印一个数字的每一位(例如 1234 打印出 1 2 3 4)
public class Test {
public static void print(int n) {
if (n >= 10) {
print(n / 10);
}
System.out.print(n % 10 + " ");
}
public static void main(String[] args) {
print(1234567);
}
}
代码示例2 递归求 1 + 2 + 3 + ... + 10
public class Test {
public static int sum(int n) {
if(n==1){
return 1;
}
return n + sum(n-1);
}
public static void main(String[] args) {
int ret = sum(10);
System.out.println(ret);
}
}
代码示例3 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 class Test {
public static int add(int n) {
if (n < 10) {
return n;
}
return n % 10 + add(n / 10);
}
public static void main(String[] args) {
int ret = add(12345);
System.out.println(ret);
}
}