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Java学习之路——方法

1.方法的基本定义

方法就是一个代码片段，是进行代码可重复利用的一种技术手段，通过方法结构保存需要重复使用的代码片段，实现可重复的调用，方法的基本语法如下：

public static 方法返回值 方法名称 ([参数列表]){
  方法体代码；//需要重复执行的操作
}

代码示例

public class Text6 {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 10;
        int b = 7;
        int ret = sum(a,b);     //方法的调用，将a，b的值传入sum（）方法，使用ret接收返回值
        System.out.println(ret);
    }
    public static int sum(int x,int y){  //一个求传入两数字和的方法
        return x+y;     //return代表方法的结束，return后跟的是方法最终返回的值。
    }
}

注意

1.public和static两个关键字在此处具有特殊含义，暂时先不深究，此后会学习。
2.方法定义时，可以没有参数，有参数的话要制定类型。
3.方法定义时，可以没有返回值，将返回值类型写为void即可。
4.方法定义时的参数称为“形参”，方法调用时的参数称为“实参”。
5.方法必须定义在类之中，代码在调用位置的上方或下方都可。
6.Java中没有“函数声明”的概念。

形参和实参的关系

观察交换两个整型变量的代码

public class Text6 {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 10;
        int b = 7;
        System.out.println("交换前a="+ a + " " + "b="+ b);
        exc(a,b);
        System.out.println("交换前a="+ a + " " + "b="+ b);
    }
    public static void exc(int x,int y){
        System.out.println("交换前x="+ x + " " + "y="+ y);
        x = x^y;    //通过异或交换x和y的值
        y = x^y;
        x = x^y;
        System.out.println("交换后x="+ x + " " + "y="+ y);
    }
}

结果如下

  通过上面的代码，我们发现在exc方法执行时交换了x，y的值，但是a和b的值在方法执行后并未交换，上述代码中的a和b为实参，x和y则是形参。所以对于基础数据类型，形参相当于实参的拷贝，传值调用，改变形参的值不会改变实参的值。

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2.方法的重载

方法重载的定义

  方法重载是方法名称进行重用的一神技木形式，其最主要的特点为"方法名称相同。参数的类型或个数不同".在调用吋会根据传递的参数类型和个数不同执行不同的方法体。
  如果说现在有一个方法名称有可能要执行数据的加法操作.例如. 一个sum（）方法.它可能执行2个整数的相加。也可能执行3个整数的相加或者可能执行2个小数的相加。很明显.在这祥的情况下一个方法体肯定无法满足要求，需要为sum（）方法定义多个不同的方法体， 所以此时就需要方法重载概念的支持。

重载的规律
1.方法名相同
2.方法参数不同（参数个数或参数类型）
3.方法返回值类型不影响重载

参考代码

public class Text6 {public static void main(String[] args) {
    int num_1 = sum(3,5);
    double num_2 = sum(1.1,2.5,3.2);
    System.out.println("两个整数和为："+ num_1 +"\n三个个小数和为："+num_2);
}
    public static int sum(int a,int b){
        return a+b;
    }
    public static double sum(double a,double b,double c){
        return a+b+c;
    }
}

结果如下

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3.方法递归调用

方法递归的定义

  递归调用是一种特殊的方法嵌套调用形式，指的是方法自己调用自己的形式，但是在进行递归调用时必须要满足以下的条件，一旦处理不当就会导致内存栈溢出。

递归调用必须要有结束的条件
每次调用的时候都需要根据需求改变传递的参数的内容

递归相当于数学中的“数学归纳法”，有一个起始条件（即递归调用的结束条件）和一个递推公式（即每次改变参数的内容）

例如求N!
起始条件：N=1的时候N!为1，相当于递归中的结束条件。
递归公式：N！= N*(N-1)!
所以我们可以使用递归来求N的阶乘

递归求N的阶乘

import java.util.Scanner;
public class Text4 {public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入你要求阶乘的数字：");
        int a = sc.nextInt();
        int fa_1 = fac(a);
        System.out.println(a + "的阶乘为："+fa_1);
    }
    public static int fac(int n){
        if( n == 1 ) {
            return 1;
        }else{
            return n * fac( n-1);
        }
    }
}

结果如下

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递归执行过程分析

  递归的过程不太容易理解，要理解并掌握递归需要大量的代码积累，要理解递归必须知道递归是在方法执行的过程中先进行“递”，然后“递”到最后一个时，有一个返回值“归”，接着再一个个“归”。我们可以给上面求阶乘的代码中加上日志，然后观察递归执行的过程。

递归求N的阶乘，加日志版

import java.util.Scanner;
public class Text6 {public static void main(String[] args) {
    Scanner sc = new Scanner(System.in);
    System.out.println("请输入你要求阶乘的数字：");
    int a = sc.nextInt();
    int fa_1 = fac(a);
    System.out.println(a + "的阶乘为："+fa_1);
}
    public static int fac(int n){
        System.out.println("函数开始，n=" + n);
        if( n == 1 ) {
            System.out.println("函数结束，n=" + n);
            return 1;
        }else{
            int ret= n * fac( n-1);
            System.out.println("函数结束，n=" + n + " ret=" + ret);
            return ret;
        }
    }
}

结果如下

  通过上述的代码中的日志，我们可以清楚地看到，递归调用先进行“递”的过程，最后在进行“归”的过程。

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递归调用的一些应用

递归求斐波那契数列的第 N 项

import java.util.Scanner;
public class Text1 {public static void main(String[] args) {
        System.out.println("请输入你要斐波那契数组的第几项：");
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        int n = sc.nextInt();
        System.out.println("斐波那契数列的第" + n +"项为："+ fib(n));
    }
    public static int fib(int n){
        if( n == 1 ||n == 2){
            return 1;
        }
        return n+fib(n-1);
    }
}

结果如下

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按顺序打印一个数字的每一位

public class Text3 {public static void main(String[] args) {
        pri(1357);

    }
    public static void pri(int n){
        if(n > 9){
            pri(n/10);
            System.out.print(n%10 + " ");
        }else {
            System.out.print(n + " ");
        }
    }
}

结果如下

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递归何时使用？

有些问题天然就是使用递归方法定义的（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，因为非递归程序比递归程序更加高效。