javaSE中方法的使用

左手的ㄟ右手 2023-10-08 14:17 8阅读 0赞

### javaSE中方法的使用 ###

一、方法的基本用法  
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：  
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  
先看一个代码：1! + 2! + 3! + 4! + 5！

public class TestDome {
        
    
        public static void main(String[] args) {
        
            int sum = 0;
            for (int i = 1; i <= 5; i++) {
        
                int ret = 1;
                for (int j = 1; j <= i; j++) {
        
                    ret = ret * j;
                }
                sum = sum + ret;
            }
            System.out.println(sum);
        }
    }

在这个代码中有两个循环，嵌套起来的，比较容易写错，我们就可以使用方法来优化

public class TestDome {
        
        public static int sum(int i){
        
            int ret = 1;
            for (int j = 1; j <= i; j++) {
        
                ret = ret * j;
            }
            return ret;
        }
        public static void main(String[] args) {
        
            int sum = 0;
            for (int i = 1; i <= 5; i++) {
        
                sum = sum + sum(i);
            }
            System.out.println(sum);
        }
    }

计算1! + 2! + 3! + 4! + 5！，首先要得到一个数的阶乘，然后让他们相加，才能得到1! + 2! + 3! + 4! + 5！的和，所以就用了一个sum方法，得到一个数的阶乘，这就是方法的功能（得到一个数的阶乘）

1.2、方法定义语法  
//方法定义  
public static 返回值 方法名称（参数类型 形参…）\{  
方法体代码：  
return 返回值；  
\}  
例如：

public static int sum(int i){
        
            int ret = 1;
            for (int j = 1; j <= i; j++) {
        
                ret = ret * j;
            }
            return ret;
        }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAU3DDpHRlcjMyMQ_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]  
代码示例: 实现一个方法实现两个整数相加  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAU3DDpHRlcjMyMQ_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 1]  
注意事项

1.  public 和 static 两个关键字在此处具有特定含义, 我们暂时不讨论, 后面会详细介绍.
2.  方法定义时, 参数可以没有. 每个参数要指定类型
3.  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
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.  方法的定义必须在类之中, 代码书写在调用位置的上方或者下方均可.
6.  Java 中没有 “函数声明” 这样的概念

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

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAU3DDpHRlcjMyMQ_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 2]

1.4 实参和形参的关系(重要)  
代码示例: 交换两个整型变量：  
对于基础类型来说, 形参相当于实参的拷贝. 即 传值调用。  
可以看到实参的值传给形参，但是形参的值是不会改变实参的，因为调用方法的时候在内存上开辟了一个空间给形参，当程序执行完方法时这块空间就自动销毁了，然而实参的值依旧没有改变。  
解决办法: 传引用类型参数 (例如数组来解决这个问题)

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;
    	}
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAU3DDpHRlcjMyMQ_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 3]  
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;

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);
    	}
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAU3DDpHRlcjMyMQ_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 4]  
二、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, 我们就可以使用到方法重载  
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

public static int Add(int a, int b){
        
            return a+b;
        }
        public static double Add(double a, double b){
        
            return a+b;
        }
        public static double Add(double a, double b, double c){
        
            return a+b+c;
        }
        public static void main(String[] args) {
        
            int a1 = 10;
            int b1 = 20;
            System.out.println(Add(a1,b1));
            double a2 = 10.1;
            double b2 = 20.5;
            System.out.println(Add(a2,b2));
            double a3 = 10.1;
            double b3 = 20.5;
            double c3 = 50.8;
            System.out.println(Add(a3,b3,c3));
        }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAU3DDpHRlcjMyMQ_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 5]  
方法的名字都叫 add. 但是有的 add 是计算 int 相加, 有的是 double 相加; 有的计算两个数字相加, 有的是计算三个数字相加.  
同一个方法名字, 提供不同版本的实现, 称为 方法重载

三、方法递归  
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: 求斐波那契数列的第 N 项

public static int fB(int n){
        
        if(n == 1 || n ==2){
        
            return 1;
        }
        return fB(n-1) + fB(n - 2);
    }
    public static void main(String[] args) {
        
        //递归求斐波那契数列的第 N 项 1 1 2 3 5 8 13.....
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        int n = scanner.nextInt();
        int ret = fB(n);
    }

![在这里插入图片描述][b59cbcc4773047c2a5e9ac0b7c2191bb.png]  
递归求 N 的阶乘：

public class TestDome {
        
        public static int sumD(int n){
        
            if(n == 1){
        
                return 1;
            }
            return n * sumD(n-1);
        }
        public static void main(String[] args) {
        
            //递归求 N 的阶乘
            Scanner scanner = new Scanner(System.in);
            int n = scanner.nextInt();
            System.out.println(sumD(n));
        }
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAU3DDpHRlcjMyMQ_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 6]  
我们来看一下这个是怎么执行的：  
例如：求1！+2！+3！  
当n == 3的时候，执行 return n \* sumD(n-1) , 这时有调用方法执行sumD（n-1）(这时候n == 2)， 然后执行 return n \* sumD(n-1)，又调用方法执行sumD（n-1）（这时候 n == 1）执行 return 1；  
返回的1

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAU3DDpHRlcjMyMQ_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 7]  
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

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

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