Java方法使用 Java中方法使用的深入讲解
na小子叫坚强 人气:0方法的使用
1.方法的基本用法
什么是方法，方法就是一个代码片段，类似于C/C++ 语言中的"函数"。
1.1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方法定义语法
基本语法：
// 方法定义
public static 方法返回值 方法名称（[参数类型 形参 ...]){
方法体代码;
[return 返回值];
}
// 方法调用
返回值变量 = 方法名称(实参...);
代码示例：实现一个方法实现两个正数相加
class Test {
public static void main(String[] args) {
int a = 10;
int b = 20;
// 方法的调用
int ret = add(a, b);
System.out.println("ret = " + ret);
}
// 方法的定义
public static int add(int x, int y) {
return x + y;
}
}
// 执行结果
ret = 30
注意事项：
- 就目前而言，只要在 main 函数中调用的方法，需要写 public 和 static 这两个关键字。
- 方法定义时, 参数可以没有，如果有，则每个参数都要指定类型。
- 方法定义时, 返回值也可以没有, 如果没有返回值, 则返回值类型应写成 void。
- 方法定义时的参数称为 “形参”, 方法调用时的参数称为 “实参”。
- 方法的定义必须在类之中, java中没有函数声明的概念，所以代码书写在调用位置的上方或者下方均可。
1.3 方法调用的执行过程
基本规则：
- 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。
- 当方法被调用的时候, 会将实参赋值给形参。
- 参数传递完毕后, 就会执行到方法体代码。
- 当方法执行完毕之后(遇到 return 语句), 就执行完毕, 回到方法调用位置继续往下执行。
- 一个方法可以被多次调用。
代码示例：计算1！+2！+3！+4！+5！
public static void main(String[] args) {
int sum = 0;
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
sum += factor(i);
}
System.out.println("sum = " + sum);
}
public static int factor(int n) {
System.out.println("计算" + n + "的阶乘中!");
int result = 1;
for (int i = 1; i <= n; i++) {
result *= i;
}
return result;
}
}
// 执行结果
计算 1 的阶乘中!
计算 2 的阶乘中!
计算 3 的阶乘中!
计算 4 的阶乘中!
计算 5 的阶乘中!
sum = 153
使用方法，避免使用二重循环，当然也可以将整个过程都放到一个方法中，让代码更简单清晰。
1.4 实参和形参的关系(重要)
代码示例：交换两个整型变量
class Test {
public static void main(String[] args) {
int a = 10;
int b = 20;
swap(a, b);
System.out.println("a = " + a + " b = " + b);
}
public static void swap(int x, int y) {
int tmp = x;
x = y;
y = tmp;
}
}
// 运行结果
a = 10 b = 20
那么可以看到，变量a和b的值并没有完成交换。
原因分析：
对于基础类型来说，形参相当于实参的拷贝，即传值调用。
解决方法：
如果目前想要解决这个问题，可以传引用类型参数(例如数组来解决这个问题)。对于数组的使用，现在先做了解，后面我会总结。
class Test {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {10, 20};
swap(arr);
System.out.println("a = " + arr[0] + " b = " + arr[1]);
}
public static void swap(int[] arr) {
int tmp = arr[0];
arr[0] = arr[1];
arr[1] = tmp;
}
}
// 运行结果
a = 20 b = 10
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。
代码示例：
class Test {
public static void show(int x, int y) {
System.out.println("Hello World!");
}
public static void main(String[] args) {
show();
}
}
//运行结果：
Hello World!
例如刚才的交换两个整数的方法，也是没有返回值的。在使用时要注意方法是否有返回值，如果有则需要用相同类型的变量来接受。
2.方法的重载
有些时候我们需要用一个函数同时兼容多种参数的情况，这时候我们就用到方法的重载。
2.1重载要解决的问题
代码示例：
class Test {
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。
2.2 使用重载
代码示例：
class Test {
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;
}
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);
double a3 = 10.5;
double b3 = 10.5;
double c3 = 20.5;
double ret3 = add(a3, b3, c3);
System.out.println("ret3 = " + ret3);
}
}
那么可以看到方法名字都叫add，但是有的add是int相加，有的是double相加，有的计算三个数字相加，所以，对于同一个方法名字，提供不同版本的实现，称为方法重载。
2.3重载的规则
针对同一个类:
- 方法名相同。
- 方法的参数不同(参数个数或者参数类型)。
- 方法的返回值类型不影响重载。
代码示例：
class Test {
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
那么可以看到，当两个方法的名字相同，参数也相同，但是只有返回值不同的时候，不构成函数重载。
3.方法递归
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)！
代码示例：递归求 N 的阶乘
public static int factor(int n) {
if (n == 1) {
return 1;
}
return n * factor(n - 1); // factor 调用函数自身
}
public static void main(String[] args) {
int n = 5;
int ret = factor(n);
System.out.println("ret = " + ret);
}
// 执行结果
ret = 120
有了方法递归，可以发现不用使用循环，那么他的过程是怎么执行的，且看下面分析。
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进行。
代码示例：递归求 N 阶乘，加上"日志"版本
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;
}
public static void main(String[] args) {
int n = 5;
int ret = factor(n);
System.out.println("ret = " + 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：
3.3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 static void print(int num) {
if (num > 9) {
print(num / 10);
}
System.out.println(num % 10);
}
代码示例2：递归求 1 + 2 + 3 + … + 10
public static int sum(int num) {
if (num == 1) {
return 1;
}
return num + sum(num - 1);
}
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 static int sum(int num) {
if (num < 10) {
return num;
}
return num % 10 + sum(num / 10);
}
代码示例4：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);
}
用递归来求解，可以发现求前几项是非常快速的，但当我们求fib(40)的时候，发现程序运行速度极慢，原因是递归会造成大量的重复运算。
那么有效的解决方法就是利用迭代的方法来求解。
public static int fib(int n) {
int f1 = 1;
int f2 = 1;
int cur = 0;
for (int i = 3; i <= n; i++) {
cur = f1 + f2;
f2 = f1;
f1 = cur;
}
return cur;
}
//此时可以发现求解fib(40)非常的快，结果是102334155
3.4递归小结
- 递归是一种重要的编程解决问题的方式。
- 有些问题天然就是使用递归方式定义的(例如斐波那契数列, 二叉树等), 此时使用递归来解就很容易。
- 有些问题使用递归和使用非递归(循环)都可以解决. 那么此时更推荐使用循环, 相比于递归, 非递归程序更加高效。
总结
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