Java中方法使用的深入講解

更新時間：2020年10月18日 09:21:43 作者：na小子叫堅強

這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于Java中方法使用的相關(guān)資料，文中通過示例代碼介紹的非常詳細，對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

方法的使用

1.方法的基本用法

什么是方法，方法就是一個代碼片段，類似于C/C++ 語言中的"函數(shù)"。

1.1方法存在的意義:

是能夠模塊化的組織代碼(當(dāng)代碼規(guī)模比較復(fù)雜的時候).
做到代碼被重復(fù)使用, 一份代碼可以在多個位置使用.
讓代碼更好理解更簡單.
直接調(diào)用現(xiàn)有方法開發(fā)，不必重復(fù)造輪子。

1.2方法定義語法

基本語法：

// 方法定義
public static 方法返回值 方法名稱（[參數(shù)類型 形參 ...]){
 方法體代碼;
 [return 返回值];
}
// 方法調(diào)用
返回值變量 = 方法名稱(實參...);

代碼示例：實現(xiàn)一個方法實現(xiàn)兩個正數(shù)相加

class Test {
 public static void main(String[] args) {
 	int a = 10;
 	int b = 20; 
 // 方法的調(diào)用
 	int ret = add(a, b);
 	System.out.println("ret = " + ret);
 }
 // 方法的定義
 public static int add(int x, int y) {
 		return x + y;
 }
}
// 執(zhí)行結(jié)果
ret = 30

注意事項：

就目前而言，只要在 main 函數(shù)中調(diào)用的方法，需要寫 public 和 static 這兩個關(guān)鍵字。
方法定義時, 參數(shù)可以沒有，如果有，則每個參數(shù)都要指定類型。
方法定義時, 返回值也可以沒有, 如果沒有返回值, 則返回值類型應(yīng)寫成 void。
方法定義時的參數(shù)稱為 “形參”, 方法調(diào)用時的參數(shù)稱為 “實參”。
方法的定義必須在類之中, java中沒有函數(shù)聲明的概念，所以代碼書寫在調(diào)用位置的上方或者下方均可。

1.3 方法調(diào)用的執(zhí)行過程

基本規(guī)則：

定義方法的時候, 不會執(zhí)行方法的代碼。只有調(diào)用的時候才會執(zhí)行。
當(dāng)方法被調(diào)用的時候, 會將實參賦值給形參。
參數(shù)傳遞完畢后, 就會執(zhí)行到方法體代碼。
當(dāng)方法執(zhí)行完畢之后(遇到 return 語句), 就執(zhí)行完畢, 回到方法調(diào)用位置繼續(xù)往下執(zhí)行。
一個方法可以被多次調(diào)用。

代碼示例：計算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("計算" + n + "的階乘中!");
 	int result = 1;
 	for (int i = 1; i <= n; i++) {
 		result *= i;
 }
	 return result;
 }
}
// 執(zhí)行結(jié)果
計算 1 的階乘中! 
計算 2 的階乘中! 
計算 3 的階乘中! 
計算 4 的階乘中! 
計算 5 的階乘中! 
sum = 153

使用方法，避免使用二重循環(huán)，當(dāng)然也可以將整個過程都放到一個方法中，讓代碼更簡單清晰。

1.4 實參和形參的關(guān)系(重要)

代碼示例：交換兩個整型變量

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;
 }
}
// 運行結(jié)果
a = 10 b = 20

那么可以看到，變量a和b的值并沒有完成交換。

原因分析：

在這里插入圖片描述

對于基礎(chǔ)類型來說，形參相當(dāng)于實參的拷貝，即傳值調(diào)用。

解決方法：

如果目前想要解決這個問題，可以傳引用類型參數(shù)(例如數(shù)組來解決這個問題)。對于數(shù)組的使用，現(xiàn)在先做了解，后面我會總結(jié)。

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;
 }
}
// 運行結(jié)果
a = 20 b = 10

1.5 沒有返回值的方法

方法的返回值是可選的，有些時候可以沒有的。

代碼示例：

class Test {
 	public static void show(int x, int y) {
 		System.out.println("Hello World!");
 }
	 public static void main(String[] args) {
			show();
 }
}
//運行結(jié)果：
Hello World!

例如剛才的交換兩個整數(shù)的方法，也是沒有返回值的。在使用時要注意方法是否有返回值，如果有則需要用相同類型的變量來接受。

2.方法的重載

有些時候我們需要用一個函數(shù)同時兼容多種參數(shù)的情況，這時候我們就用到方法的重載。

2.1重載要解決的問題

代碼示例：

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;
 }
}
// 編譯出錯
Test.java:13: 錯誤: 不兼容的類型: 從double轉(zhuǎn)換到int可能會有損失
    double ret2 = add(a2, b2);        
         ^

由于參數(shù)類型不匹配，所以不能直接使用現(xiàn)有的add方法。

2.2 使用重載

代碼示例：

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，有的計算三個數(shù)字相加，所以，對于同一個方法名字，提供不同版本的實現(xiàn)，稱為方法重載。

2.3重載的規(guī)則

針對同一個類:

方法名相同。
方法的參數(shù)不同(參數(shù)個數(shù)或者參數(shù)類型)。
方法的返回值類型不影響重載。

代碼示例：

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;
 }
}
// 編譯出錯
Test.java:13: 錯誤: 已在類 Test中定義了方法 add(int,int)
  public static double add(int x, int y) {
        ^ 1 個錯誤

那么可以看到，當(dāng)兩個方法的名字相同，參數(shù)也相同，但是只有返回值不同的時候，不構(gòu)成函數(shù)重載。

3.方法遞歸

3.1遞歸的概念

一個方法在執(zhí)行過程中調(diào)用自身, 就稱為 “遞歸”。

遞歸相當(dāng)于數(shù)學(xué)上的 “數(shù)學(xué)歸納法”, 有一個起始條件, 然后有一個遞推公式。

例如, 我們求 N!

起始條件: N = 1 的時候, N! 為 1。這個起始條件相當(dāng)于遞歸的結(jié)束條件。

遞歸公式: 求 N! , 直接不好求, 可以把問題轉(zhuǎn)換成 N！=> N*(N-1)！

代碼示例：遞歸求 N 的階乘

public static int factor(int n) {
 if (n == 1) {
  return 1;
 }
 return n * factor(n - 1); // factor 調(diào)用函數(shù)自身
}
public static void main(String[] args) {
 int n = 5;
 int ret = factor(n);
 System.out.println("ret = " + ret);
}
// 執(zhí)行結(jié)果
ret = 120

有了方法遞歸，可以發(fā)現(xiàn)不用使用循環(huán)，那么他的過程是怎么執(zhí)行的，且看下面分析。

3.2遞歸執(zhí)行過程分析

遞歸的程序的執(zhí)行過程不太容易理解, 要想理解清楚遞歸, 必須先理解清楚方法的執(zhí)行過程", 尤其是 "方法執(zhí)行結(jié)束之后，回到調(diào)用位置繼續(xù)往下進行。

代碼示例：遞歸求 N 階乘，加上"日志"版本

public static int factor(int n) {
 	 System.out.println("函數(shù)開始, n = " + n);
 	if (n == 1) {
  		 System.out.println("函數(shù)結(jié)束, n = 1 ret = 1");
		  return 1;
 }
 	int ret = n * factor(n - 1);
 	System.out.println("函數(shù)結(jié)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);
}
// 執(zhí)行結(jié)果
函數(shù)開始, n = 5
函數(shù)開始, n = 4
函數(shù)開始, n = 3
函數(shù)開始, n = 2
函數(shù)開始, n = 1
函數(shù)結(jié)束, n = 1 ret = 1
函數(shù)結(jié)束, n = 2 ret = 2
函數(shù)結(jié)束, n = 3 ret = 6
函數(shù)結(jié)束, n = 4 ret = 24
函數(shù)結(jié)束, n = 5 ret = 120
ret = 120

執(zhí)行過程圖：

在這里插入圖片描述

3.3遞歸練習(xí)

代碼示例1：按順序打印一個數(shù)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);
}

代碼示例2：遞歸求 1 + 2 + 3 + … + 10

public static int sum(int num) { 
 if (num == 1) { 
 return 1; 
 } 
 return num + sum(num - 1); 
}

代碼示例3：寫一個遞歸方法，輸入一個非負整數(shù)，返回組成它的數(shù)字之和. 例如，輸入 1729, 則應(yīng)該返回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); 
}

代碼示例4：求斐波那契數(shù)列的第N項

public static int fib(int n) { 
 if (n == 1 || n == 2) { 
	 return 1; 
 } 
 return fib(n - 1) + fib(n - 2); 
}

用遞歸來求解，可以發(fā)現(xiàn)求前幾項是非?？焖俚?，但當(dāng)我們求fib(40)的時候，發(fā)現(xiàn)程序運行速度極慢，原因是遞歸會造成大量的重復(fù)運算。

那么有效的解決方法就是利用迭代的方法來求解。

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; 
}
//此時可以發(fā)現(xiàn)求解fib(40)非常的快，結(jié)果是102334155

3.4遞歸小結(jié)