JAVA中的方法的使用Java的方法类似于其它语言的函数，是一段用来完成特定功能的代码片段。熟悉的使用java中的方法，

一、方法的概念及使用

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"。方法的作用：

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

方法语法格式

 // 方法定义
 修饰符 返回值类型 方法名称([参数类型 形参 ...]){
     方法体代码;
     [return 返回值];
 }

示例一：实现一个函数，检测一个年份是否为闰年

 public class Method{
     // 方法定义
     public static boolean isLeapYear(int year){
         if((0 == year % 4 && 0 != year % 100) || 0 == year % 400){
             return true;
         }else{
             return false;
         }
     }
 }

示例二： 实现一个两个整数相加的方法

 public class Method{
     // 方法的定义
     public static int add(int x, int y) {
         return x + y;
     }
 }

【注意事项】

修饰符：现阶段直接使用public static 固定搭配
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
方法名字：采用小驼峰命名
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
方法体：方法内部要执行的语句
在java当中，方法必须写在类当中
在java当中，方法不能嵌套定义
在java当中，没有方法声明一说

1.3 方法调用的执行过程

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

【注意事项】

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.
一个方法可以被多次调用

代码示例1 计算两个整数相加

 public class Method {
     public static void main(String[] args) {
         int a = 10;
         int b = 20;
         System.out.println("第一次调用方法之前");
         int ret = add(a, b);
         System.out.println("第一次调用方法之后");
         System.out.println("ret = " + ret);
         System.out.println("第二次调用方法之前");
         ret = add(30, 50);
         System.out.println("第二次调用方法之后");
         System.out.println("ret = " + ret);
     }
     public static int add(int x, int y) {
         System.out.println("调用方法中 x = " + x + " y = " + y);
         return x + y;
     }
 } 
 // 执行结果
     一次调用方法之前
     调用方法中 x = 10 y = 20
     第一次调用方法之后
     ret = 30
     第二次调用方法之前
     调用方法中 x = 30 y = 50
     第二次调用方法之后
     ret = 80

代码示例2 计算 1! + 2! + 3! + 4! + 5!

 public class TestMethod {
     public static void main(String[] args) {
         int sum = 0;
         for (int i = 1; i <= 5; i++) {
             sum += fac(i);
         } 
         System.out.println("sum = " + sum);
     }
     public static int fac(int n) {
         System.out.println("计算 n 的阶乘中n! = " + n);
         int result = 1;
         for (int i = 1; i <= n; i++) {
             result *= i;
         } 
         return result;
     }
 } 
 //执行结果
     计算 n 的阶乘中 n! = 1
     计算 n 的阶乘中 n! = 2
     计算 n 的阶乘中 n! = 3
     计算 n 的阶乘中 n! = 4
     计算 n 的阶乘中 n! = 5
     sum = 153

1.4 实参和形参的关系

方法的形参相当于数学函数中的自变量，比如：1 + 2 + 3 + … + n的公式为sum(n) = $\frac{(1+n)*n}{2}$

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。

 public static int getSum(int N){ // N是形参
     return (1+N)*N / 2;
 } 
 getSum(10); // 10是实参,在方法调用时，形参N用来保存10
 getSum(100); // 100是实参，在方法调用时，形参N用来保存100

亦或者

 public static int add(int a, int b){
     return a + b;
 } 
 
 add(2, 3); // 2和3是实参，在调用时传给形参a和b

注意：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

代码示例： 交换两个整形变量

 public class TestMethod {
     public static void main(String[] args) {
         int a = 10;
         int b = 20;
         swap(a, b);
         System.out.println("main: a = " + a + " b = " + b);
     }
     public static void swap(int x, int y) {
         int tmp = x;
         x = y;
         y = tmp;
         System.out.println("swap: x = " + x + " y = " + y);
     }
 } 
 // 运行结果
     swap: x = 20 y = 10
     main: a = 10 b = 20

可以看到，在swap函数交换之后，形参x和y的值发生了改变，但是main方法中a和b还是交换之前的值，即没有交换成功。

【原因分析】

实参a和b是main方法中的两个变量，其空间在main方法的栈(一块特殊的内存空间)中，而形参x和y是swap方法中的两个变量，x和y的空间在swap方法运行时的栈中，因此：实参a和b 与形参x和y是两个没有任何关联性的变量，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。

注意：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

示例

 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);
     }
 }

二、方法的重载

2.1 为什么需要方法重载

 public class TestMethod {
     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

那么在遇到这种情况的时候我们应该怎么办呢？

一种比较简单的方法如下：

 public class TestMethod {
     public static void main(String[] args) {
         int a = 10;
         int b = 20;
         int ret = addInt(a, b);
         System.out.println("ret = " + ret);
         double a2 = 10.5;
         double b2 = 20.5;
         double ret2 = addDouble(a2, b2);
         System.out.println("ret2 = " + ret2);
     }
     
     public static int addInt(int x, int y) {
         return x + y;
     }
     
     public static double addDouble(double x, double y) {
         return x + y;
     }
 }

上述代码确实可以解决问题，但不友好的地方是：需要提供许多不同的方法名，而取名字本来就是让人头疼的事情，而且名字越多显得越繁杂。那能否将所有的名字都给成 add 呢？

2.2 方法重载概念

在我们日常生活中，经常有许多词语需要结合语境使用。不同的地方经常会导致一词多义的场景出现。

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。

 public class TestMethod {
     public static void main(String[] args) {
         add(1, 2); // 调用add(int, int)
         add(1.5, 2.5); // 调用add(double, double)
         add(1.5, 2.5, 3.5); // 调用add(double, double, double)
     }
     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;
     }
 }

注意：

方法名必须相同
参数列表必须不同(参数的个数不同、参数的类型不同、类型的次序必须不同)
与返回值类型是否相同无关

 // 注意：两个方法如果仅仅只是因为返回值类型不同，是不能构成重载的
 public class TestMethod {
     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

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

三、递归

3.1递归的概念

一个方法在执行的过程中调用自身，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，要求 N! （n的阶乘）

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，可以把问题转换为 N! => N(N-1)!*

递归的必要条件：

1.将原问题划分成为其子问题，注意：子问题必须要与原问题的解法相同

2.递归出口

代码示例: 递归求N的阶乘

 public static void main(String[] args) {
     int n = 5;
     int ret = factor(n);
     System.out.println("ret = " + ret);
 }
 public static int factor(int n) {
     if (n == 1) {
         return 1;
     }
     return n * factor(n - 1); // factor 调用函数自身
 }
 // 执行结果
 ret = 120

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执行". 代码示例: 递归求 N 的阶乘

 public static void main(String[] args) {
     int n = 5;
     int ret = factor(n);
     System.out.println("ret = " + ret);
 }
 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;
 } 
 // 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

程序按照序号中标识的（1）——>(8)的顺序进行

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);
 }

当我们求 fib(40) 的时候发现, 程序执行速度极慢. 原因是进行了大量的重复运算.

 class Test {
     public static int count = 0; // 这个是类的成员变量. 后面会详细介绍到.
     public static void main(String[] args) {
         System.out.println(fib(40));
         System.out.println(count);
     }
     public static int fib(int n) {
         if (n == 1 || n == 2) {
             return 1;
         } if
             (n == 3) {
             count++;
         } 
         return fib(n - 1) + fib(n - 2);
     }
 } /
     / 执行结果
     102334155
     39088169 // fib(3) 重复执行了 3 千万次

可以使用循环的方式来求斐波那契数列问题, 避免出现冗余运算

 public static int fib(int n) {
     int last2 = 1;
     int last1 = 1;
     int cur = 0;
     for (int i = 3; i <= n; i++) {
         cur = last1 + last2;
         last2 = last1;
         last1 = cur;
     } 
     return cur;
 }

此时程序的执行效率大大提高了.