java方法学习

java 方法

在Java中,方法是类(或对象)的行为或功能的实现。(一起实现一个功能)java的方法类似于其他语言的函数,是一段用来完成特定功能的代码片段。

  • 方法是解决一类问题步骤的有序结合。

  • 方法包含于类或对象中。

  • 方法在程序中被创建,在其他地方被引用。

    设计方法的原则:方法的本意是功能块,就是实现某个功能的语句块的集合。设计方法时,最好保持方法的原子性。(就是一个方法只完成一个功能,有利于后期的拓展)

package com.jianstudy.method;
public class Demo01 {public static void main(String[] args) {//如果是实例方法要先创建类的实例:类名 声明的变量的名称 =new 类名() --- new 类的名称()是创建一个类的名称类型新对象的表达式。Demo01 demo01 = new Demo01();//创建一个Demo01类的demo01实例int result = demo01.add1(1, 2);//调用实例demo01里的add1方法System.out.println(result);//如果方法是静态的static修饰符int result1 =add(2,2);//实际参数:实际调用时,传递给他的参数System.out.println(result1);}/*方法的定义修饰符 返回类型 方法名(参数列表) {方法体}*///定义一个加法方法//静态方法             ↓形式参数,用来定义作用的参数。(接收外界输入的数据)public static int add(int a, int b) {return a+b ;}public  int add1(int a, int b) {return a+b ;}
}

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package com.jianstudy.method;public class Demo02 {public static void main(String[] args) {Demo02 demo02 = new Demo02();int max =demo02.max(6,6);System.out.println(max);}//比大小方法 显示对比结果,返回大的数// 如果不需要返回值直接使用void类型//public void max(int a, int b){}public int max(int a, int b) {int result=0;if(a==b){System.out.println("a==b");return 0;}if(a>b){System.out.println("a>b");result = a;}else{System.out.println("a<b");result = b;}return result ;}
}

不需要返回值的话 0 5 4 就不会显示了
在这里插入图片描述

方法的定义

在Java中,方法的定义是指声明一个具有特定名称、参数列表(可能为空)、返回类型(可能为void表示不返回任何值)以及方法体(包含执行语句的块)的代码段。

[修饰符] 返回的数据类型 方法名([参数列表]) {

方法体 …

执行语句 …

return 返回值; // 如果返回类型不是void,则需要有返回语句

}

  1. 修饰符(可选):这是方法的访问控制符或其他修饰符,如publicprivateprotectedstaticfinal等。它们定义了方法的可见性、是否可以被继承、是否是静态的等特性。

  2. 返回类型:这是方法执行完毕后返回的数据类型*。如果方法不返回任何值,则使用void关键字。

  3. 方法名:这是方法的标识符,用于在代码中引用该方法。方法名应该是描述性的,以便清楚地表明方法的功能。(命名要见名知义)

  4. 参数列表(可选):这是一组由逗号分隔的变量声明,它们定义了方法接收的输入。如果方法不接受任何参数,则参数列表为空,但仍需要保留圆括号()

    每个参数都包括类型和变量名。参数像是一个占位符,当方法被调用时,传递值给参数。这个值被称为实参(实际参数)或变量。

    • 形式参数:在方法被调用时,用于接收外界输入的数据。
    • 实参:调用方法时,实际传递给的方法的数据。
  5. 方法体:这是包含方法执行语句的代码块。方法体由大括号{}包围,并且包含了实现方法功能的Java语句。(实现功能的代码)

  6. 返回语句(可选):如果方法有一个非void的返回类型,则必须包含一个return语句来返回相应类型的值。return语句也可以用于提前退出方法或返回特定的值。

方法的调用

在Java中,方法的调用是指通过方法名以及必要的参数来执行该方法的过程。调用方法时,程序会跳转到方法定义中的方法体,并执行其中的代码。方法调用可以在同一个类中、子类中、或者不同类(通过对象实例或类名)之间进行。

以下是一些方法调用的基本形式:

  1. 同一类中的方法调用
    在类的内部,可以直接通过方法名来调用该类中定义的其他方法。
  2. 通过对象实例调用方法
    当方法不是静态的(即不是用static关键字修饰的)时,需要通过类的对象实例来调用该方法。格式:类名 声明的变量的名称 =new 类名()
  3. 通过类名调用静态方法
    静态方法属于类本身,而不是类的某个实例。因此,可以通过类名直接调用静态方法,而无需创建类的对象。

在方法调用时,需要注意以下几点:

  • 确保方法的存在性:调用的方法必须在类中被定义,否则会导致编译错误。
  • 参数匹配:传递给方法的参数类型、数量和顺序必须与方法定义中的参数列表相匹配。
  • 访问权限:调用方法时,必须遵守Java的访问控制规则。例如,私有方法(private)只能在定义它们的类内部被调用。
  • 静态上下文:在静态方法或静态初始化块中,只能直接调用静态方法或访问静态字段。要调用非静态方法或访问非静态字段,需要先创建类的对象实例

方法的重载

在Java中,方法的重载(Overloading)是一种允许在同一个类中定义多个同名方法的技术,只要它们的参数列表不同即可参数列表的不同可以体现在参数的类型、数量或顺序上。方法重载的主要目的是提高代码的可读性和易用性,使得程序员可以用一种更自然的方式来表示相同的功能。

方法重载的关键点

  1. 方法名相同:重载的方法必须具有相同的名称。
  2. 参数列表不同:重载的方法参数列表必须不同,这可以通过改变参数的类型、数量或顺序来实现。
  3. 返回类型可以相同也可以不同:方法的返回类型不是重载的考虑因素。即使两个方法具有相同的名称和不同的返回类型,但如果它们的参数列表相同,那么它们就不是重载方法。
  4. 访问修饰符和异常声明可以不同:访问修饰符(如publicprivate等)和抛出的异常类型也不会影响方法的重载。

方法重载的原理

方法重载的实现依赖于编译器(jvm)。当编译器遇到一个方法调用时,它会根据传递给方法的参数类型和数量来选择合适的方法进行调用。如果有多个同名方法,编译器会根据参数列表的不同来进行匹配。

需要注意的是,虽然方法重载可以提高代码的可读性和灵活性,但过度使用也可能会导致代码的可读性下降。因此,在使用方法重载时,应该遵循一定的命名和规范,以确保代码的可维护性。

package com.jianstudy.method;
public class Demo03 {public static void main(String[] args) {Demo03 demo03 = new Demo03();int result1 = demo03.add(5,4);int result2 = demo03.add(1,2,3);double result3 =add(10.1,5.5)  ;//静态的方法可以直接调用double result4 =demo03.add(10,5,5.5)  ;System.out.println(result1);        System.out.println(result2);        System.out.println(result3);System.out.println(result4);}//方法的重载/*方法名相同,参数列表必须不同,返回值类型可以相同,也可以不同,访问修饰符和异常声明可以不同*/public  int add(int a, int b) {return a+b ;}public  int add(int a, int b,int c) {return a+b+c ;}//这里使用了静态方法public static double add(double a, double b){return a+b ;}public double add(int a, int b,double c) {return a+b+c;}}

在这里插入图片描述
可以看出虽然用的方法名都是add但是根据参数列表的不同选择了对应参数的add方法。

命令行传参

当运行一个程序时再传给它数据,这就要用命令行传参给 main()函数实现。

Java命令行传参不是一种方法,而是一种在运行Java程序时向程序传递参数的方式。这些参数在程序启动时通过命令行传递给main方法,并作为main方法的参数String[] args数组的一部分被接收和处理。

在Java中,main方法是程序的入口点,它的签名是固定的,即public static void main(String[] args)。其中,args参数是一个字符串数组,用于接收命令行传递的参数。当你通过命令行运行Java程序时,可以在类名后面跟上任意数量的参数,这些参数将被作为字符串数组传递给main方法。

package com.jianstudy.method;
public class Demo04 {public static void main(String[] args) {for (int i =0; i<args.length;i++) {System.out.println("args["+i+"]="+args[i]);}}
}

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当运行一个程序时再传给它数据,这就要用命令行传参给 main()函数实现。

可变参数

在Java中,可变参数(varargs)是一种方法参数,它允许你向方法传递任意数量的参数,或者更具体地说,是传递一个可变数量的同类型参数。可变参数在方法声明中使用省略号(...)作为类型的一部分来表示。

当你不确定要传递给方法多少个参数,或者你想要方法能够接受不同数量的参数时,可变参数就非常有用了。

需要注意的是,可变参数在方法签名中必须是最后一个参数。如果一个方法接受其他类型的参数,那么可变参数必须放在这些参数的后面。

另外,虽然可变参数很方便,但也要谨慎使用,因为它们可能会使方法的签名变得不那么清晰,特别是当方法接受多个参数时。在可能的情况下,考虑使用重载(方法名相同但参数列表不同)来提供更清晰的方法接口。

方法的声明:

[修饰符] 返回的数据类型 方法名([参数列表]) {

方法体 …

执行语句 …

return 返回值; // 如果返回类型不是void,则需要有返回语句

}

可变参数声明方式:

返回类型 方法名(参数类型… 参数名) { // 方法体 }

可变参数在方法中被当作一个数组来处理。

package com.jianstudy.method;
public class Demo05 {public static void main(String[] args) {Demo05 demo05 = new Demo05();System.out.println(demo05.add());System.out.println(demo05.add(1, 2));System.out.println(demo05.add(3,1,2));}//不知道要加几次用可变参数 定义的可变参数就是数值。public int add(int... num) {//遍历数组num如果没有输入数据就输出"没有数据传入"if (num.length == 0) {System.out.print("没有数据传入");return 0;}//声明result 存放数组里的每一个数相加之后的结果int result = 0;//nums会依次取数组num里每个元素的值,然后执行循环体的程序//for eachfor (int nums : num) {result = result + nums;}return result;}
}

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递归

在Java编程中,递归是一种特殊的编程技巧,它指的是一个方法在执行过程中能够调用自身的能力

  1. 递归的基本概念

    递归的核心在于一个方法能够自我调用,以解决那些可以被拆解为更小、更相似子问题的大问题。这种自我调用的过程会一直持续,直至达到某个预设的终止条件,此时递归将停止,并开始逐层返回之前调用的结果。

  2. 递归的两大要素

    • 递归公式:这是递归方法的核心,它定义了方法如何调用自身,并展示了如何将大问题分解为小问题进行求解
    • 终止条件):递归必须有一个明确的结束点,以防止方法无限制地自我调用,从而避免栈溢出等严重问题。当满足这个条件时,递归将停止。
  3. 递归的执行流程

    递归的执行遵循“后进先出”的原则,这与栈的工作原理相似。在递归调用中,每一次的方法调用都会被压入调用栈中,直到达到终止条件。随后,方法会按照调用的相反顺序逐层返回结果,并从调用栈中弹出。

  4. 递归的优缺点

    • 优点:递归代码通常更简洁、更易读,尤其在处理递归性质的问题时(如树的遍历、斐波那契数列等)。
    • 缺点:递归可能导致性能问题(如栈溢出、重复计算等),并且有时难以调试。
  5. 递归的替代方案

    在某些情况下,我们可以使用循环等迭代方式来替代递归,以避免其潜在的缺点然而,对于某些特定问题,递归可能是最自然、最高效的解决方案。
    综上所述,递归是Java编程中的一种重要技术,它允许我们以简洁的方式解决复杂问题。然而,在使用递归时,我们必须谨慎地设计终止条件和递归公式,以确保代码的正确性和效率。

递归可以看成两部分

递”的过程

“递”的过程,实际上是递归函数不断调用自身,以解决更小规模子问题的过程。每一次调用都会将当前问题的状态(如参数值)压入调用栈中,以便在后续能够恢复之前的状态。这个过程会一直进行下去,直到满足某个特定的终止条件(也称为基准情况或递归出口)

归”的过程

“归”的过程,则是当满足终止条件时,递归调用开始逐层返回的过程。每一次返回都会从调用栈中弹出之前的状态,并根据这些状态计算并返回结果。这些返回的结果会被组合起来,以形成最终问题的解。

package com.jianstudy.method;public class Demo06 {public static void main(String[] args) {Demo06 demo06 = new Demo06();System.out.println(demo06.factorial(5));}//阶乘方法public int factorial(int n){// 1的阶乘是1  n!=n*(n-1)*n(n-2)*...*1        if(n==1 ){return 1;//factorial(1)=1  递归的基准条件}else{/* 程序处理时是从最高层返回上一层的结果,先有基准跳出的条件 n=1  f(1)=1;n*factorial(n-1)  5!=5*f(4)=5*24=120   4!=4*f(3)=4*6=24  3!=3*f(2)= 3*2=6 2!=2*(f1)=2*1=22!=2*1  3!=3*2!=3*2=6  4!=4*3!=4*6=24  5!=5*4!=5*24=120*/return n*factorial(n-1);//每次调用自身,递的过程先从最大项开始递,归的过程先从能返回基准条件开始归。2!=2*1  3!=3*2!=3*2=6  4!=4*3!=4*6=24  5!=5*4!=5*24=120/*‌递过去‌:factorial(5)调用factorial(4)factorial(4)调用factorial(3)factorial(3)调用factorial(2)factorial(2)调用factorial(1)factorial(1)返回1(满足基准情况)            ‌归回来‌:factorial(2)返回2 * factorial(1)的结果,即2 * 1 = 2factorial(3)返回3 * factorial(2)的结果,即3 * 2 = 6factorial(4)返回4 * factorial(3)的结果,即4 * 6 = 24factorial(5)返回5 * factorial(4)的结果,即5 * 24 = 120            */}}
}

每次调用自身,递的过程先从最大项开始递,归的过程先从能返回基准条件开始归。
2!=2 * 1
3!=3 * 2!=3 * 2=6
4!=4 * 3!=4 * 6=24
5!=5 * 4!=5 * 24=120
‌递过去‌:
factorial(5)调用factorial(4)
factorial(4)调用factorial(3)
factorial(3)调用factorial(2)
factorial(2)调用factorial(1)
factorial(1)返回1(满足基准情况)
每一次返回都会从调用栈中弹出之前的状态,并根据这些状态计算并返回结果
‌归回来‌:
factorial(2)返回2 * factorial(1)的结果,即2 * 1 = 2
factorial(3)返回3 * factorial(2)的结果,即3 * 2 = 6
factorial(4)返回4 * factorial(3)的结果,即4 * 6 = 24
factorial(5)返回5 * factorial(4)的结果,即5 * 24 = 120
这些返回的结果会被组合起来,以形成最终问题的解

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结合最近学习的内容写一个简易计算器

package com.jianstudy.method;
import java.util.Scanner;
public class Demo07 {public static void main(String[] args) {//简易计算器Scanner scanner = new Scanner(System.in);System.out.print("请输入第一个数: ");double num1 = scanner.nextDouble();System.out.print("请输入符号: ");//输入符号要使用scanner.next().charAt(0)语句char operators = scanner.next().charAt(0);System.out.print("请输入第二个数: ");double num2 = scanner.nextDouble();//使用完要关闭scanner.close();//声明result存放运算结果double result;//运算符选择  //每个case语句里要加上break 防止case穿透switch (operators) {case '+':result = add(num1, num2);System.out.println("计算结果为: " + result);break;case '-':result = sub(num1, num2);System.out.println("计算结果为: " + result);break;case '*':result = mult(num1, num2);System.out.println("计算结果为: " + result);break;case '/':if (num2 == 0) {System.out.println("错误:除数不能为0!");} else {result = div(num1, num2);System.out.println("计算结果为: " + result);}break;default:System.out.println("错误:无效的运算符!");}}//全部使用了静态方法,如果不是使用静态方法去掉static 在main使用时只需要创建Demo07类的实例// 加法方法public static double add(double a, double b) {return a + b;}// 减法方法public static double sub(double a, double b) {return a - b;}// 乘法方法public static double mult(double a, double b) {return a * b;}// 除法方法public static double div(double a, double b) {return a / b;}
}

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