1.方法概念及使用
1.1什么是方法
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.
比如:现在要开发一款日历,在日历中经常要判断一个年份是否为闰年,则有如下代码:
int year = 1900;
if((0 == year % 4 && 0 != year % 100) || 0 == year % 400){
System.out.println(year+"年是闰年");
}else{
System.out.println(year+"年不是闰年");
}
1.2 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];
}
实例如下
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;
}
}
}
【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.
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) {
System.out.println("计算 n 的阶乘中n! = " + 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
方法的形参相当于数学函数中的自变量
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
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);
}
}
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。
这是因为实参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;
}
}
(此代码在后续会进行详细讲解)
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
如下实例:
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 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;
}
}
// 编译出错
Test.java:13: 错误: 不兼容的类型: 从double转换到int可能会有损失
double ret2 = add(a2, b2);
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?
2.2 方法重载概念
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、参数的类型不同、类型的次序必须不同)
- 与返回值类型是否相同无关
3. 递归
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:
- 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
3.2 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”.
代码示例: 递归求 N 的阶乘
public static int fac(int n) {
if(n == 1) {
return 1;
}
return n * fac(n-1);
}
public static void main1(String[] args) {
int a = 3;
int ret = fac(a);
System.out.println(ret);
}
}
执行过程图