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Java方法详解

1、方法的设计原则

在Java的语言中,方法相当于C语言中的函数。

方法的本意是功能块。因此,在设计方法时,最好保持方法的原子性(即:一个方法只完成一个功能),这样有利于我们后期的扩展。

2、方法的定义

在Java中,声明一个方法的语法格式如下:

java
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修饰符 返回值类型 方法名(参数类型 参数名1,参数类型 参数名2...) {
  方法体语句;
  return 返回值;
}
  • 修饰符:如public、static等。
  • return关键字:用于结束方法以及返回方法指定类型的值。

3、方法的调用

(1)调用方法:对象名.方法名(实参列表)

(2)调用方式:Java支持两种调用方法的方式。

  • 当方法返回一个值的时,方法调用通常会被当做一个值。如:

    java
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    int larger = max(30,40);
  • 当方法返回值为void时,方法调用一定是一条语句。如:

    java
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    System.out.println("Hello!");

4、方法重载

(1)重载:就是在一个类中,函数名相同,但形参不同的函数。

(2)方法重载的规则

  • 方法名称必须相同。
  • 参数列表必须不同(个数不同、类型不同或参数排列顺序不同等)。
  • 方法的返回值类型、修饰符可以相同也可以不同。
  • 仅仅返回值类型不同不足以成为方法的重载。

(3)实现原理:方法名称相同时,编译器会根据调用方法的参数个数、参数类型等去逐个匹配,以选择对应的方法。若果匹配失效,则编译器报错。

5、命令行传参

有时候你希望在运行一个程序的时候再传递给它消息。这要靠传递命令行参数给main()函数来实现。如:

java
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package com.atangbiji;

public class Main {
public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < args.length; i++) {
System.out.println("args[" + i +"] = " + args[i]);
}
}
}

在IDEA的Terminal(终端)中输入命令行:

命令行传参

6、可变参数方法

JDK1.5中提供了Varargs(variable arguments,可变参数)机制,允许直接定义能和多个实参相匹配的形参。从而,可以用一种更简单的方式,来传递个数可变的实参。

6.1、定义可变参数方法

可变参数方法的定义方式是:在定义方法时,在指定参数类型后加一个省略号(…)

java
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修饰符 返回值类型 方法名(参数类型 参数名1,...,参数类型... 参数名n) {
  方法体语句;
  return 返回值;
}

注:

  • 一个方法只能指定一个可变参数。
  • 可变参数必须是方法的最后一个参数,任何普通的参数必须在它之前声明。

6.2、调用可变参数方法

可变参数方法调用的时候可以传入任意多个参数,也可不传参数,也可以传入一个数组。

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package com.atangbiji;

public class VarargsTest {

public static void main(String[] args) {
VarargsTest test = new VarargsTest();
test.print();// 不传参数
test.print("hello");// 传一个参数
test.print("hello","welcome","to","atangbiji");// 传多个参数
test.print(new String[] {"a1","a2","a3"});//传一个数组
}

//固定参数方法
public void print(String str){
System.out.println("固定参数方法输出:" + str);
}
//可变参数方法
public void print(String... strings){
for (int i = 0; i < strings.length; i++) {
System.out.println("可变参数方法输出:" + strings[i]);
}
}
}

输出:

调用可变参数方法

注:

  • 拥有可变参数的方法可以被重载,在被调用时,如果能匹配到参数定长的方法则优先调用固定参数的方法。
  • 实际项目中,我们应尽量避免使用可变参数方法。
  • 学习可变参数方法的目的主要是方便阅读源码。

7、递归

7.1、什么是递归

递归就是:方法自己调用自己(套娃)

实际上,递归,顾名思义,其包含了两个意思:“递”“归”,这正是递归思想的精华所在。

7.2、递归思想的精髓

递归思想的精髓就是:有去(递去)有回(归来)

例如:用递归来算阶乘 f(n),如下图所示。

递归

  • “有去“是指:递归问题必须可以分解为若干个规模较小、与原问题形式相同的子问题,这些子问题可以用相同的解题思路来解决。
  • “有回”是指:这些问题的演化过程是一个从大到小,由近及远的过程,并且会有一个明确的终点(临界点),一旦到达了这个临界点,就不用再往更小、更远的地方走下去。最后,从这个临界点开始,原路返回到原点,原问题解决。 

7.3、递归的意义

  • 利用递归可以用简单的程序来解决一下复杂的问题。
  • 它通常把一个大型复杂的问题层层转化为一个与原问题相似的规模较小的问题来求解。
  • 递归策略只需要少量的程序就可描述出解题过程所需要的多次重复计算,大大地减少了程序的代码量。
  • 递归的能力在于用有限的语句来定义对象的无限集合。

一般来说,递归需要有边界条件、递归前进段和递归返回段。当边界条件不满足时,递归前进;当边界条件满足时,递归返回。

7.4、如何设计递归算法

  1. 确定递归公式

    递归公式就是把一个大型复杂的问题转化为子问题的纽带。

  2. 确定终止(边界)条件

    我们必须要找出递归的结束条件,不然的话,会一直调用自己,进入无限递归。为了避免无限递归,我们需要找出什么情况下,递归结束,然后开始逐层将结果返回。因此,我们在确定递归终止条件的同时,也要给出递归终止时的处理办法

7.5、经典案例

7.5.1、斐波那契数列

已知斐波那契数列:F(1)=1,F(2)=1,F(n)=F(n−1)+F(n−2)(n≥3,n∈N∗)F(1)=1,F(2)=1,F(n)=F(n−1)+F(n−2)(n≥3,n∈N∗),求它的通项公式F(n)。

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int f(int n){
//确定终止条件
if(n <= 2){
return 1;
}
//确定递归公式
return f(n-1) + f(n - 2);
}

7.5.2、小青蛙跳台阶

一只青蛙一次可以跳上1级台阶,也可以跳上2级。求该青蛙跳上一个n级的台阶总共有多少种跳法。

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int f(int n){
//确定终止条件
if(n <= 2){
return n;
}
//确定递归公式
ruturn f(n-1) + f(n-2);
}

7.6、递归的缺点

  • 递归算法解题相对常用的算法如普通循环等,运行效率较低
  • 在递归调用的过程当中系统为每一层的返回点、局部量等开辟了栈来存储。递归次数过多容易造成栈溢出

因此,应该尽量避免使用递归,能不用递归就不用递归,除非没有更好的算法或者递归更为适合(如:递归次数较少等)。

(本讲完,系列博文持续更新中…… )

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原文地址:http://www.atangbiji.com/2020/11/16/functionOfJava
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文章作者: ATang
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