【JavaSE】JavaSE之方法的使用

向右看齐 2023-09-29 17:14 12阅读 0赞

在以前的c语言学习中我们解题经常会使用到函数，那么本节将介绍在Java里面的函数(方法)，这一节博客呢主要讲了在Java中方法定义，使用，传参和重载，以及递归的学习，帮助你能有更好的解题思路和方法！

#### JavaSe之方法的使用 ####

*  一. 方法概念及使用
 *  二. 方法重载
 *  三.递归（迭代）

## 一. 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”。

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.  
    简洁明了来说，就是你想学JavaSE的时候，可以直接来看我的博客，调用我写的博客里面的知识点来学习，同时，别人也可以调用我的博客进行学习，想要学习的时候就特别方便了。

**1.2 方法定义**  
语法格式：  
![在这里插入图片描述][7213aac823094d6ab6527c3621da3913.png]  
举例方法的使用：  
1.两个数的相加：  
![在这里插入图片描述][bb99182f96c747bd9782bfeb87d1016e.png]  
上面的就是方法，和c语言中的函数一样，int就是方法返回值类型，add就是方法名，（int a，int b）就是形式参数列表。那么我们想要调用这个方法，就必须做到一下两点：

1.  拿到这个方法的方法名
2.  参数列表要一一对应【个数，类型，顺序】

2.闰年的判断：  
![在这里插入图片描述][447b59efe7f04338a7de338a9e661a98.png]  
注意：此处程序运行的时候，遇到return就直接结束了，所以不需要else。  
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**  
当方法被调用时(方法在Java中本质上都是**按值传递**)，会在栈上开辟一块内存，实参传递到形参上面之后，遇到return返回函数的时候，方法开辟的内存就会被销毁。  
注意：

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。

我们这里再举一个之前提到的例子：计算1！+2！+3！+4！+5！  
但是这次我们调用方法来写  
![在这里插入图片描述][9957e0f83d944c338afe216b6f82ad69.png]  
我可以详细讲述一下步骤，fac方法就是计算n的阶乘，facSum方法是在fac方法外嵌套一个循环，让它能计算一个任意的数值，然后主函数调用的时候就可以计算了

**1.4 实参和形参的关系(重要)**  
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。  
代码示例: 交换两个整型变量  
![在这里插入图片描述][490fa0b6b21e42869cc4ec1e382e3803.png]  
输出结果：  
![在这里插入图片描述][7785e64094f24a2d883917ccae60e7cc.png]  
我们可以清晰的看到，他们在进行一系列操作之后并没有交换成功，那么问题出在哪呢？我们可以回忆起以前学的c，函数调用可以取地址，但是在Java里并没有取地址，Java做不到，在栈上的地址是拿不到的，由于此处我们学的东西还较少，所以目前无法做得出来，后面更新数组我们就可以做这一题了，到时候会再讲一次这一题。  
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**，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。对于基础类型来说, **形参相当于实参的拷贝**. 即 **传值调用**

**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。  
一般情况下我们建议要返回值，因为没有返回值类型的话，我们在计算或者引用了方法之后，想要再去对方法返回的值进行操作的时候，它是不支持的。

## 二. 方法重载 ##

**2.1 为什么需要方法重载**  
经过上面的学习我们可以知道，返回值类型不同是无法调用方法的，比如我们方法里的返回值是int类型，然而我们实参想传递一个double类型的数，这时候就会产生错误，无法编译。那么我们这时候就要学习方法的重载了，它可以有效帮我们解决这个问题。

**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。  
如下列代码：  
![在这里插入图片描述][4c7cdd2f35da48989df5ff58e0cc87f4.png]  
从上面我们可以看到并没有报错，而且可以推断出方法重载的条件：

1.  方法名相同
2.  参数列表不同（个数，顺序，类型）
3.  返回值没有要求（前提是不影响方法的重载）
4.  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  
    （真正确定重载的 是方法名和参数列表）

**2.3 方法签名**  
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。  
一段重载代码经过编译之后，然后使用JDK自带的javap反汇编工具查看，具体操作：

1.  先对工程进行编译生成.class字节码文件
2.  在控制台中进入到要查看的.class所在的目录
3.  输入：javap -v 字节码文件名字即可

具体操作：  
一段重载代码生成之后，在文件夹里找到相应的IDEA目录文件名  
就好比我来说，我生成了日期目录  
![在这里插入图片描述][f703514cd84a4806a389365f4f9d06bf.png]  
然后打开目录，找到out文件夹  
![在这里插入图片描述][129469dd9dfb48c3ad136aaa5591e2ac.png]  
一直顺势点进去之后，会发现有你再src命名的文件夹，后缀名为XXX.class  
![在这里插入图片描述][0e83bd61fb4b44f683293dac240c566a.png]  
按住Shift+鼠标右键  
![在这里插入图片描述][7e660696ad1945979197dd169acf29f3.png]  
点进去，我们会看到以下画面  
![在这里插入图片描述][767adffee9a1493f9f0f9f62b7dd0c10.png]  
然后输入***javap -v 字节码文件名***就可以看到如下反汇编代码了  
![在这里插入图片描述][23ae3263361f43189ae086af892d12f6.png]  
I 代表 int，D 代表 double，那么我们也可以详细做一做了解关于方法签名中的特殊符号。  
![在这里插入图片描述][ad1e5766ee3344098a84553cae426ab0.png]

## 三.递归（迭代） ##

**3.1贴近生活中的事情**  
生活中的例子如下图，一个女孩子拿着镜子对着镜子照，于是形成了镜子中间有镜子，一直循环。  
![在这里插入图片描述][e754ab771050448084f937270261a051.png]  
这里的重要信息就是：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”.  
例如：我们写一个这样的代码  
![在这里插入图片描述][73e7be4dd3084119b01013d227a35801.png]  
无限的套用自己，也算是递归吗？我们运行起来，发现出了错误  
![在这里插入图片描述][009e7322ce7a4b69a76b178437343afd.png]  
我们可以看到出现了**栈溢出错误**，因为这个循环没有终止条件，导致它在栈帧上循环开辟空间，最后栈帧内存装不下了，就会导致溢出。  
总结上面的例子，我们引出了如下递归条件：

1.  **调用自己本身**
2.  **有一个趋近于终止的条件**(终止条件从某种意义上来讲，其实就是*起始条件*)
3.  写递归需要**提前推导它的递推公式**  
    例如求一个5的阶乘：  
    ![在这里插入图片描述][18a93c49104d4194b2ef2175c2a9c6f6.png]  
    代码从上到下依次执行，当执行if语句时，发现不符合，便执行tmp里的方法，又调用一次自己，直到n等于1，然后开始反方向再带值计算。此处再注意一点，就是**当打印的是一组序列时，它的打印结果会是从终止值开始打印**，而不是按照代码执行顺序打印出来。

**3.3 递归练习**  
例一：按顺序打印一个数字的每一位(例如 1234 打印出 1 2 3 4)  
这一题的思路需要很明确，如下图示范：  
![在这里插入图片描述][c01d793d5bee48e6a8e9d02d999ad905.png]  
由图可知我们每次想得到一位数字，*都要先模10再除10*，所以循环公式找到了  
![在这里插入图片描述][f85c2c11c12a419796b51f4c0cec05e9.png]  
但此题需要注意的一点就是图中红色圆圈这一点，由我上面提到的，一般序列打印的话，是反向打印，如果按照正常来，输入123，结果会是321，与预期不符，**所以红色圈这里两句顺序很重要**，具体的草图我就不做图解了，有不理解的小伙伴都可以来问我哦~欢迎大家一起讨论

例二：递归求 1 + 2 + 3 + … + 10  
思路：sum(10) = 10 + sum(9) --> sum(9) = 9 + sum(8)…循环公式就找到了  
![在这里插入图片描述][5f17e07ee4944bebb3da97cc3a387418.png]

例三： 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  
思路：  
![在这里插入图片描述][b4b8957e642f407f8b308e9e931ae928.png]  
由图可知*每次都需要除上一个10，再模去一个10*，就能得到相应的数字，循环公式就找到了。  
![在这里插入图片描述][c132c21b424d47fb9148efe109c53601.png]

例四：求斐波那契数列的第 N 项（0、1、1、2、3、5、8、13、21、34、……）  
我们可以发现斐波那契数列从第二项开始，*每一项都是前两项之和*，所以通式找到了  
![在这里插入图片描述][426bdd9aae1044b385ed2f4128335e18.png]  
当等于前两项的时候，它是需要我们去打印的，从第三项开始之后电脑可以算出来  
但是第n项比较大时，会发现程序越来越慢，经过分析，它在执行的时候，做了很多重复的计算，在计算第n项时，其中第n-1项算一次，第n-2项又算了一次，所以当n越来越大时，程序会进行很慢，可以知晓这也是递归的一个弊端。

***递归特点***：

1.  代码行数少
2.  逻辑比较清楚
3.  理解起来比较难

所以此处我们又引出来了循环  
就拿例四来说：  
![在这里插入图片描述][3237a56ed56346b4b13a0c2df2bbb787.png]  
我们前面两个if语句就是给第一项和第二项定值，后面的for循环就是让每次循环的时候，第三个数都能成为第一项和第二项的和，避免了上面递归的重复计算，所以这一题循环在时间，空间和效率上更胜一筹。

***循环的特点***：

1.  理解起来很简单
2.  代码量比较多

那我们方法的使用就到此为止啦，还是比较简单的，大家有什么建议都可以和博主分享啦，一起加油进步~

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