方法的使用
- 1. 方法概念及使用
- 1.1 什么是方法(method)
- 1.2 方法定义
- 1.3 方法调用的执行过程
- 1.4 实参和形参的关系
- 1.5 没有返回值的方法
- 2. 方法重载
- 2.1方法重载概念
- 2.2 方法签名
- 3. 递归
- 3.1 递归的概念
- 3.2 递归执行过程分析
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:
- 是能够模块化的组织代码(当代码规模比较复杂的时候).
- 做到代码被重复使用, 一份代码可以在多个位置使用.
- 让代码更好理解更简单.
- 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:
// 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];
}
//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:
- 修饰符：现阶段直接使用public static 固定搭配
- 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
- 方法名字：采用小驼峰命名
- 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
- 方法体：方法内部要执行的语句
- 在java当中，方法必须写在类当中
- 在java当中，方法不能嵌套定义
- 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:
1.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.
2.一个方法可以被多次调用.
//代码示例: 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;
}
}1.4 实参和形参的关系
Java中方法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。
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【原因分析】
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。
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)
1.5 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);
}
}2. 方法重载
2.1方法重载概念
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：
- 方法名必须相同
- 参数列表必须不同(参数的个数不同、参数的类型不类型的次序必须不同)
- 与返回值类型是否相同无关
- 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
// 注意：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
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);
}
public static int add(int x, int y) {
return x + y;
}
public static double add(int x, int y) {
return x + y;
}
}
// 编译出错
Test.java:13: 错误: 已在类 Test中定义了方法 add(int,int)
public static double add(int x, int y) {
^
1 个错误2.2 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);
}
}
3. 递归
3.1 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：
- 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
- 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
}
// 执行结果
ret = 1203.2 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 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
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
