【Java】--方法的使用

1. 方法概念及使用

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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(不要背, 重在体会):

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.

1.2 方法定义

方法语法格式：

注意事项：

1. 修饰符：现阶段直接使用public static 固定搭配
2. 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。
3. 方法名字：采用小驼峰命名。
4. 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。
5. 方法体：方法内部要执行的语句。
6. 在java当中，方法必须写在类当中。
7. 在java当中，方法不能嵌套定义。
8. 在java当中，没有方法声明一说。

1.3 方法调用的执行过程

【方法调用过程】
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.

1.4 实参和形参的关系（重要）

代码示例:

public static boolean func(int year){
        year = 100;
    }
public static void main(String[] args) {
    int year = 2008;
    func(year);
    System.out.println(year);
}

所有方法在调用的时候，要在栈上开辟内存，叫做栈帧。程序开始调用main方法，会在栈上开辟一块内存，来作为main()方法的栈帧. 在调用 func() 方法时，也会在栈上开辟一块内存来作为 func() 的栈帧。

此时在main方法中的year的值是2008，在 func() 方法调用的时候，我们将main()方法中year中的值给到了 func() 中的year, 此时 func() 方法中的值也是2008。

但是我们在 func() 中修改year的值，不会影响main方法中year的值，我们在 func() 中修改的只是形参的值，当 func() 这个方法执行完就会将这个方法的栈帧销毁掉。此时程序回到main方法打印year的值，此时打印出来的还是2008.

这个例子说明了形参值的改变不会影响实参的值。

Java当中是拿不到栈上的地址的。

在Java中，实参的值永远都是拷贝到实参中的（传值调用），形参和实参本质上是两个实体。

解决方法: 传引用类型参数(例如数组).

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，没有时返回值类型必须写成void.

2. 方法重载

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2.1 方法重载概念

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：

1. 方法名必须相同
2. 参数列表必须不同(参数的个数不同、参数的类型不同、类型的次序三者必须有一个不同)
3. 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

4. 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.

判断是否构成重载，我们只看前两条是否满足。

2.2 方法签名

在同一个作用域中不能定义两个相同名称的标识符。比如：方法中不能定义两个名字一样的变量，那为什么类中就可以定义方法名相同的方法呢？
方法签名即：经过编译器编译修改过之后方法最终的名字。具体方式：方法全路径名+参数列表+返回值类型，构成方法完整的名字。

public class TestMethod {
       public static int add(int x, int y){
           return x + y;
       }
       public static double add(double x, double y){
           return x + y;
       }
       public static void main(String[] args) {
           add(1,2);
           add(1.5, 2.5);
       }
   }

上述代码经过编译之后，然后使用JDK自带的javap反汇编工具查看，具体操作：

1. 先对工程进行编译生成.class字节码文件
2. 在控制台中进入到要查看的.class所在的目录
3. 输入：javap -v 字节码文件名字即可
   

3. 递归

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3.1 递归的概念

一个方法在执行过程中调用自身, 就称为 “递归”.

解决递归问题：

1. 推出一个递推公式(难）。
2. 找到当前问题的递归“结束条件”（起始条件）。
   注意: 考虑怎么“递” 考虑怎么“归”------要有"递" 有 “归”.

3.2 递归执行过程分析

递归求 N 的阶乘

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.

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.
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.