JavaSE：方法

方法的定義

什么是方法？從名字來看，我們可以理解為解決問題的方法，對于我們的Java來說，就是解決Java問題的方法，他就是一些代碼片段，類似于C語言函式，或者認為方法是函式的另一個名字而已，

與C語言一樣的是，我們在寫代碼程序中應該模塊化的組織代碼，對于相同功能的代碼，我們應該用方法將其實作，在使用直接使用方法而不是重復造輪子，同時也能更好的提高我們程式的可讀性，而不是一股腦的把所有代碼全寫到main()方法里，使得程式變的晦澀難懂，

例：求斐波那契數列的方法

public static int fib(int n) {
        int f1 = 1;
        int f2 = 1;
        int f3 = 1;
        for(int i = 0;i<n-2;i++) {
            f3=f1+f2;
            f1=f2;
            f2=f3;
        }
        return f3;
}

基本語法

	//方法的定義
public static 回傳值型別 方法名稱 (形參串列) {
	方法體/函式體
    return 回傳值; //(void型無回傳值)
}

	//方法的呼叫
與回傳值型別相同的變數 = 方法名稱(傳入的實參)

以下是呼叫斐波那契數列方法的例子

public static void main(String[] args) {
	Scanner sc =new Scanner(System.in);
	int n= sc.nextInt();//鍵盤讀入n
	int ret = fib(n);//求斐波那契數列的第n項
	System.out.println("斐波那契數列的第"+n+"項是"+ret);
}

說明:

1.public 和 static 兩個關鍵字在此處具有特定含義，我們暫時先不討論，之后詳細介紹

2.方法必須定義在類之中即可，沒有具體位置要求，且方法沒有C語言中函式宣告的概念

3.定義方法時要注意實參和形參個數和型別的匹配，定義的方法的回傳值型別和方法的回傳值型別匹配，接識訓傳值變數與回傳值型別的匹配，void型別可以無回傳值

4.方法呼叫時傳遞的引數成為實參，方法定義時的引數稱為形參，方法定義時, 引數可以沒有. 若有引數，則每個引數都要指定型別

5.與C語言不同的是，在Java中只有按值傳遞

從記憶體分析方法

? 定義方法的時候，不會執行方法的代碼，只有呼叫的時候才會執行，每個方法(函式)在呼叫的時候，會在堆疊記憶體中開辟一塊記憶體，我們稱之為堆疊楨，這塊空間是屬于這個函式的記憶體，當方法被呼叫的時候，會將實參賦值給形參，引數傳遞完畢后，就會執行到方法體代碼，當方法執行完畢之后(遇到 return 陳述句)，就執行完畢，回到方法呼叫位置繼續往下執行

以下是具體例子的詳解

形參和實參的關系

形參：用來接收呼叫該方法時傳遞的引數，只有在被呼叫的時候才分配記憶體空間，一旦呼叫結束，就釋放記憶體空間，因此僅僅在方法內有效，

實參：傳遞給被呼叫方法的值，預先創建并賦予確定值，

    public static void swap(int a,int b) {
        int tmp = a;
        a = b;
        b = tmp;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int a =3;
        int b =5;
        System.out.println("交換前：a="+a+"交換前：b="+b);
        swap(a,b);
        System.out.println("交換后：a="+a+"交換后：b="+b);

    }

為什么a,b的值沒有被交換呢？

在Java中，對基礎型別來說, 形參相當于實參的拷貝. 即傳值呼叫，當傳值呼叫時，改變的是形參的值，并沒有改變實參的值，實參的值可以傳遞給形參，但這個傳遞是單向的，形參不能傳遞回實參，

解決辦法： 傳參考型別引數，以后我們詳細介紹

方法的多載

多載的定義

定義：方法的多載是指一個類中可以定義有相同名字，但引數不同的多個方法，呼叫時會根據不同的引數選擇對應的方法，有些時候我們需要用一個函式同時兼容多種引數的情況, 我們就可以使用到方法多載.

public class Test {
    public static double add(int a,int b,double c) {
        return a+b+c;
    }
    public static int add(int a,int b) {
        return a+b;
    }
    public static double add(double a,double b) {
        return a+b;
    }
    public static void main(String[] args) {
        int a = 12;
        int b = 34;
        double c = 23.47;
        double d = 6.28;
        System.out.println("a+b="+add(a, b));
        System.out.println("c+d="+add(c, d));
        System.out.println("a+b+c="+add(a,b,c));
    }
}

多載的規則

1.方法名相同

2.引數串列不同：包括引數個數，引數型別，引數型別的順序

3.在多載的情況下，方法回傳型別無關緊要，不能作為多載的條件

規則3說明：

public static int add(int a,int b) {
        return a+b;
    }
public static double add(int a,int b) {
        return a+b;
    }

該方式引發了編譯錯誤

總結：一個類中不能給出多個具有相同名稱和引數串列的方法，即使它們的回傳型別不同

方法的遞回

遞回的定義

一個方法在執行程序中，自身呼叫自身的程序，稱為遞回

代碼實體及結果:

public class Test {

    public static int getSum(int n) {
        if(n==1) {
            return 1;
        } else {
            return n + getSum(n-1);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        int n = 10;
        System.out.println("前"+n+"項和為"+getSum(n));
    }
}

遞回執行程序的分析

我們以求1+2+3+···+n的前n項和為例，分析遞回程式的執行程序：

遞回的寫法

1.信念：首先相信自己可以實作

2.停止條件：每一個遞回程式都要有停止遞回的條件

3.遞推式：每個遞回程式都會有遞推式，代數遞推式或邏輯遞推式，以此為依據實作遞推

簡單的遞回案例

1.求n的階乘

分析：

? 1.遞推式：n! = n × (n-1)!

? 2.停止條件：當n=1時，n!=1!=1 ，此時遞回停止

以5!為例

代碼及結果

public class Practice1 {

    public static int fac(int n) {
        if(n==1) {
            return 1;
        } else {
            return n*fac(n-1);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        int n = sc.nextInt();
        System.out.println(n+"的階乘為："+fac(n));
    }
}

2.順序列印整數的每一位

給定整數12345，按順序列印出1 2 3 4 5

分析：

? 1.遞推式：列印整數每一位 = 列印末尾前所有的數+列印末尾的數

? 2.停止條件：當列印的數為個位數時，結束列印，直接列印該位數

以printEveryNum(12345)為例

代碼及結果

public class Practice1 {

    public static void printEveryNum(int n) {
        if(n<10) {     //停止條件
            System.out.print(n+" ");
        } else {
            printEveryNum(n/10);//列印末尾前所有的數
            printEveryNum(n%10);//列印末尾的數
        }
    }
    public static int fac(int n) {
        if(n==1) {
            return 1;
        } else {
            return n*fac(n-1);
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        int n = sc.nextInt();
        printEveryNum(n);
    }
}

經典案例：青蛙跳臺階

案例描述：一只青蛙要跳上n層高的臺階，一次能跳一級，也可以跳兩級，請問這只青蛙有多少種跳上這個n層高臺階的方法？

首先從簡單情況先入手分析：當臺階數為1時，青蛙只有一種方法，一次跳一級，當臺階數為2時，青蛙就有兩種選擇了：1) 一次跳一級，跳兩次 2) 一次跳兩級，跳兩次 ，那么當臺階有3/4/5 · · ·級時呢？當臺階級數很低時，我們也是可以輕易思考得出答案的，那么級數多一點呢？當臺階有30級呢？所以我們得想辦法把這個復雜的問題去化簡一下，我是這樣思考的：假如我們有一個n(n≥2)級的臺階，我們跳最后一下的時候跳到第n級是不是只有兩種情況：

1. 從n-1級跳1級臺階跳到第n級

2. 從n-2級跳2級臺階跳到第n級

加法原理是這樣說的：做一件事情，完成它有N類方式，第一類方式有M1種方法，第二類方式有M2種方法，……，第N類方式有M(N)種方法，那么完成這件事情共有M1+M2+……+M(N)種方法，

我們分析的就很明確了

1.遞推式：

2.停止條件：n=0,1,2

public class Test {

    public static int jumpMethod(int n) {
        if(n==0||n==1||n==2) {
            return n;
        } else {
            return jumpMethod(n-1)+jumpMethod(n-2);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        int stepNum = 30;
        System.out.println("青蛙跳臺階數為"+stepNum+"的臺階時，有"+jumpMethod(stepNum)+"種方法");
    }
}

這篇文章主要講述了Java的方法，我們亦可稱之為函式，同時對遞回問題進行的一些分析，希望大家可以有所識訓，同時，由于筆者水平有限，文章可能出現一些錯誤，希望大家可以多多批評指正！