🌰举个例子
当我们打魂类游戏时，会经常因为某一个BOSS打不过而去贴吧向大神询问通关秘诀，每当BOSS掉落了一个新武器时都会去贴吧询问大神武器连招，随着游戏越来越火，问重复问题的玩家越来越多，大神不得不将回复的问题重复一遍又一遍，于是大神就发布了一条攻略帖，包含着各种新手玩家常见的问题，这样来寻找解决办法的玩家只需要找到对应的攻略帖即可。
从这个过程我们可以看到：
- 游戏大神将新手玩家普遍的问题整理成帖子，减少了重复性工作，然后就有时间解决更多的问题
- 新手玩家点击对应的攻略帖，就可以进入帖子进行阅读，问题得到解决。
- 新手玩家可以随便点击攻略帖，而不需要一遍一遍向大神询问重复的问题。
在编程中也是一样，某段功能的代码可能频繁使用到，如果在每个位置都重新实现一遍，会：
1.使程序变得繁琐
2.开发效率低下，做了大量重复性的工作
3.不利于维护，需要改动时，所有用到该段代码的位置都需要修改
4.不利于复用
因此，在编程中，我们也可以将频繁使用的代码封装成"帖子"(方法)，需要时直接拿来链接(即方法名–方法的入口
地址)使用即可，避免了一遍一遍的累赘。
📕1. 方法的概念及应用
✏️ 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”。
方法存在的意义：
- 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
比如：现在要开发一款日历，在日历中经常要判断一个年份是否为闰年，则有如下代码：`
int year = 1900;
if((0 == year % 4 && 0 != year % 100) || 0 == year % 400){
System.out.println(year+"年是闰年");
}else{
System.out.println(year+"年不是闰年");
}
✏️ 1.2 方法的定义
方法的语法格式
\\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];
}
🌰例子：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;
}
}
}
💡注意事项：
- 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
【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.
🌰例子：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
*/
✏️1.4 形参和实参的关系
方法的形参相当于数学函数中的自变量:
🌰例子：函数f(x)=2x+1
Java中方法的形参就相当于f(x)函数中的自变量x，用来接收f(x)函数被调用时传递的值。
当x=1时，y=3;当x=5时，y=11；
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。f(t)=2t+1与f(x)=2x+1表示的都是一个函数，自变量是t还是x都没有影响。
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
💡注意事项：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
❓提问：当我们想交换两个变量的值时代码应该如何写呢？
public class TestMethod {
public static void main(String[] args) {
int a = 10;
int b = 20;
exchange(a, b);
System.out.println("main: a = " + a + " b = " + b);
}
public static void exchange(int x, int y) {
int tmp = x;
x = y;
y = tmp;
System.out.println("exchange: x = " + x + " y = " + y);
}
}
// 运行结果
exchange: x = 20 y = 10
main: a = 10 b = 20
可以看到，在exchange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exchange方法中的两个变量，x和y的空间在exchange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exchange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。
【解决办法】: 传引用类型参数 (例如数组来解决这个问题)
public class TestMethod {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {10, 20};
exchange(arr);
System.out.println("arr[0] = " + arr[0] + " arr[1] = " + arr[1]);
}
public static void exchange(int[] arr) {
int tmp = arr[0];
arr[0] = arr[1];
arr[1] = tmp;
}
}
// 运行结果
arr[0] = 20 arr[1] = 10
在上述代码中，arr是函数内部的变量，因此其空间都在main方法对应的栈帧中分配。
arr是数组类型的引用变量，其内部保存的内容可以简单理解成是数组在堆空间中的首地址。
从上图可以看到，引用变量并不直接存储对象本身，可以简单理解成存储的是对象在堆中空间的起始地址。通过该地址，引用变量便可以去操作对象。有点类似C语言中的指针，但是Java中引用要比指针的操作更简单。
✏️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`
public 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);
}
}
刚才的交换两个整数的方法（方法名：exchange）, 就是没有返回值的.
📕2. 方法重载
✏️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.
一种比较简单粗暴的解决方法如下：
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。那能否将所有的名字都给成 add 呢？
✏️2.2 方法重载概念
🌰例子：
在自然语言中，经常会出现“一词多义”的现象，比如：“包袱”。
包袱：
1.用布包起来的衣物包裹。
2.相声的术语，包袱由相声演员经过思考之后，运用到相声表演之中，包袱 是逗笑观众的主要部分。
在自然语言中，一个词语如果有多重含义，那么就说该词语被重载了，具体代表什么含义需要结合具体的场景。
在Java中方法也是可以重载的，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。
//重载代码例子
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;
}
}
💡注意事项：
- 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
- 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
✏️2.3方法签名
❓提问：在同一个作用域中不能定义两个相同名称的标识符，那为什么类中就可以定义方法名相同的方法呢？
即方法签名：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。
| 方法名称查看方法： |
|---|
| 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
✏️3.1 讲个小故事
从前有坐山，山上有座庙，庙里有个老和尚给小和尚将故事，讲的就是：
"从前有座山，山上有座庙，庙里有个老和尚给小和尚讲故事，讲的就是：
“从前有座山，山上有座庙…”
“从前有座山……”
上面的故事有个特征：自身中又包含了自己。
有些时候，我们遇到的问题直接并不好解决，但是发现将原问题拆分成其子问题之后，子问题与原问题有相同的解法，等子问题解
决之后，原问题就迎刃而解了。
✏️3.2 递归的概念
一个方法在执行过程中调用自身, 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：我们求 N!
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, 可以把问题转换成 N! = N * (N-1)!
递归的必要条件：
- 将原问题划分成其子问题(💡注意：子问题必须要与原问题的解法相同）
- 递归出口
🌰例子：递归求 N 的阶乘
public class Test{
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
✏️3.3 递归执行过程分析
要想理解清楚递归, 必须先理解清楚 “方法的执行过程”。
🌰例子：利用递归求N的阶乘
public class Test{
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
