java递归

╰半橙微兮° 2021-10-18 05:56 254阅读 0赞

# day08【File类、递归】 #

## 主要内容 ##

*  File类
 *  递归

## 教学目标 ##

*  能够说出File对象的创建方式
 *  能够说出File类获取名称的方法名称
 *  能够说出File类获取绝对路径的方法名称
 *  能够说出File类获取文件大小的方法名称
 *  能够说出File类判断是否是文件的方法名称
 *  能够说出File类判断是否是文件夹的方法名称
 *  能够辨别相对路径和绝对路径
 *  能够遍历文件夹
 *  能够解释递归的含义
 *  能够使用递归的方式计算5的阶乘
 *  能够说出使用递归会内存溢出隐患的原因

# 第一章 File类 #

## 1.1 概述 ##

`java.io.File` 类是文件和目录路径名的抽象表示，主要用于文件和目录的创建、查找和删除等操作。

## 1.2 构造方法 ##

*  `public File(String pathname)` ：通过将给定的**路径名字符串**转换为抽象路径名来创建新的 File实例。
 *  `public File(String parent, String child)` ：从**父路径名字符串和子路径名字符串**创建新的 File实例。
 *  `public File(File parent, String child)` ：从**父抽象路径名和子路径名字符串**创建新的 File实例。
 *  构造举例，代码如下：

// 文件路径名
    String pathname = "D:\\aaa.txt";
    File file1 = new File(pathname); 
    
    // 文件路径名
    String pathname2 = "D:\\aaa\\bbb.txt";
    File file2 = new File(pathname2); 
    
    // 通过父路径和子路径字符串
     String parent = "d:\\aaa";
     String child = "bbb.txt";
     File file3 = new File(parent, child);
    
    // 通过父级File对象和子路径字符串
    File parentDir = new File("d:\\aaa");
    String child = "bbb.txt";
    File file4 = new File(parentDir, child);

> 小贴士：
> 
> 1.  一个File对象代表硬盘中实际存在的一个文件或者目录。
> 2.  无论该路径下是否存在文件或者目录，都不影响File对象的创建。

## 1.3 常用方法 ##

### 获取功能的方法 ###

*  `public String getAbsolutePath()` ：返回此File的绝对路径名字符串。
 *  `public String getPath()` ：将此File转换为路径名字符串。
 *  `public String getName()` ：返回由此File表示的文件或目录的名称。
 *  `public long length()` ：返回由此File表示的文件的长度。
    
    方法演示，代码如下：
    
        public class FileGet { 
            public static void main(String[] args) { 
                File f = new File("d:/aaa/bbb.java");     
                System.out.println("文件绝对路径:"+f.getAbsolutePath());
                System.out.println("文件构造路径:"+f.getPath());
                System.out.println("文件名称:"+f.getName());
                System.out.println("文件长度:"+f.length()+"字节");
        
                File f2 = new File("d:/aaa");     
                System.out.println("目录绝对路径:"+f2.getAbsolutePath());
                System.out.println("目录构造路径:"+f2.getPath());
                System.out.println("目录名称:"+f2.getName());
                System.out.println("目录长度:"+f2.length());
            }
        }
        输出结果：
        文件绝对路径:d:\aaa\bbb.java
        文件构造路径:d:\aaa\bbb.java
        文件名称:bbb.java
        文件长度:636字节
        
        目录绝对路径:d:\aaa
        目录构造路径:d:\aaa
        目录名称:aaa
        目录长度:4096

> API中说明：length()，表示文件的长度。但是File对象表示目录，则返回值未指定。

### 绝对路径和相对路径 ###

*  **绝对路径**：从盘符开始的路径，这是一个完整的路径。
 *  **相对路径**：相对于项目目录的路径，这是一个便捷的路径，开发中经常使用。

public class FilePath { 
        public static void main(String[] args) { 
          	// D盘下的bbb.java文件
            File f = new File("D:\\bbb.java");
            System.out.println(f.getAbsolutePath());
          	
    		// 项目下的bbb.java文件
            File f2 = new File("bbb.java");
            System.out.println(f2.getAbsolutePath());
        }
    }
    输出结果：
    D:\bbb.java
    D:\idea_project_test4\bbb.java

### 判断功能的方法 ###

*  `public boolean exists()` ：此File表示的文件或目录是否实际存在。
 *  `public boolean isDirectory()` ：此File表示的是否为目录。
 *  `public boolean isFile()` ：此File表示的是否为文件。

方法演示，代码如下：

public class FileIs { 
        public static void main(String[] args) { 
            File f = new File("d:\\aaa\\bbb.java");
            File f2 = new File("d:\\aaa");
          	// 判断是否存在
            System.out.println("d:\\aaa\\bbb.java 是否存在:"+f.exists());
            System.out.println("d:\\aaa 是否存在:"+f2.exists());
          	// 判断是文件还是目录
            System.out.println("d:\\aaa 文件?:"+f2.isFile());
            System.out.println("d:\\aaa 目录?:"+f2.isDirectory());
        }
    }
    输出结果：
    d:\aaa\bbb.java 是否存在:true
    d:\aaa 是否存在:true
    d:\aaa 文件?:false
    d:\aaa 目录?:true

### 创建删除功能的方法 ###

*  `public boolean createNewFile()` ：当且仅当具有该名称的文件尚不存在时，创建一个新的空文件。
 *  `public boolean delete()` ：删除由此File表示的文件或目录。
 *  `public boolean mkdir()` ：创建由此File表示的目录。
 *  `public boolean mkdirs()` ：创建由此File表示的目录，包括任何必需但不存在的父目录。

方法演示，代码如下：

public class FileCreateDelete { 
        public static void main(String[] args) throws IOException { 
            // 文件的创建
            File f = new File("aaa.txt");
            System.out.println("是否存在:"+f.exists()); // false
            System.out.println("是否创建:"+f.createNewFile()); // true
            System.out.println("是否存在:"+f.exists()); // true
    		
         	// 目录的创建
          	File f2= new File("newDir");	
            System.out.println("是否存在:"+f2.exists());// false
            System.out.println("是否创建:"+f2.mkdir());	// true
            System.out.println("是否存在:"+f2.exists());// true
    
    		// 创建多级目录
          	File f3= new File("newDira\\newDirb");
            System.out.println(f3.mkdir());// false
            File f4= new File("newDira\\newDirb");
            System.out.println(f4.mkdirs());// true
          
          	// 文件的删除
           	System.out.println(f.delete());// true
          
          	// 目录的删除
            System.out.println(f2.delete());// true
            System.out.println(f4.delete());// false
        }
    }

> API中说明：delete方法，如果此File表示目录，则目录必须为空才能删除。

## 1.4 目录的遍历 ##

*  `public String[] list()` ：返回一个String数组，表示该File目录中的所有子文件或目录。
 *  `public File[] listFiles()` ：返回一个File数组，表示该File目录中的所有的子文件或目录。

public class FileFor { 
        public static void main(String[] args) { 
            File dir = new File("d:\\java_code");
          
          	//获取当前目录下的文件以及文件夹的名称。
    		String[] names = dir.list();
    		for(String name : names){ 
    			System.out.println(name);
    		}
            //获取当前目录下的文件以及文件夹对象，只要拿到了文件对象，那么就可以获取更多信息
            File[] files = dir.listFiles();
            for (File file : files) { 
                System.out.println(file);
            }
        }
    }

> 小贴士：
> 
> 调用listFiles方法的File对象，表示的必须是实际存在的目录，否则返回null，无法进行遍历。

# 第二章 递归 #

## 2.1 概述 ##

*  **递归**：指在当前方法内调用自己的这种现象。
 *  **递归的分类:**
    
     *  递归分为两种，直接递归和间接递归。
     *  直接递归称为方法自身调用自己。
     *  间接递归可以A方法调用B方法，B方法调用C方法，C方法调用A方法。
 *  **注意事项**：
    
     *  递归一定要有条件限定，保证递归能够停止下来，否则会发生栈内存溢出。
     *  在递归中虽然有限定条件，但是递归次数不能太多。否则也会发生栈内存溢出。
     *  构造方法,禁止递归

public class Demo01DiGui { 
    	public static void main(String[] args) { 
    		// a();
    		b(1);
    	}
    	
    	/* * 3.构造方法,禁止递归 * 编译报错:构造方法是创建对象使用的,不能让对象一直创建下去 */
    	public Demo01DiGui() { 
    		//Demo01DiGui();
    	}
    
    
    	/* * 2.在递归中虽然有限定条件，但是递归次数不能太多。否则也会发生栈内存溢出。 * 4993 * Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError */
    	private static void b(int i) { 
    		System.out.println(i);
    		//添加一个递归结束的条件,i==5000的时候结束
    		if(i==5000){ 
    			return;//结束方法
    		}
    		b(++i);
    	}
    
    	/* * 1.递归一定要有条件限定，保证递归能够停止下来，否则会发生栈内存溢出。 Exception in thread "main" * java.lang.StackOverflowError */
    	private static void a() { 
    		System.out.println("a方法");
    		a();
    	}
    }

## 2.2 递归累加求和 ##

### 计算1 ~ n的和 ###

**分析**：num的累和 = num + (num-1)的累和，所以可以把累和的操作定义成一个方法，递归调用。

**实现代码**：

public class DiGuiDemo { 
    	public static void main(String[] args) { 
    		//计算1~num的和，使用递归完成
    		int num = 5;
          	// 调用求和的方法
    		int sum = getSum(num);
          	// 输出结果
    		System.out.println(sum);
    		
    	}
      	/* 通过递归算法实现. 参数列表:int 返回值类型: int */
    	public static int getSum(int num) { 
          	/* num为1时,方法返回1, 相当于是方法的出口,num总有是1的情况 */
    		if(num == 1){ 
    			return 1;
    		}
          	/* num不为1时,方法返回 num +(num-1)的累和 递归调用getSum方法 */
    		return num + getSum(num-1);
    	}
    }

### 代码执行图解 ###

\[外链图片转存失败(img-BLhrc3FG-1566095053777)(img/day08\_01\_递归累和.jpg)\]

> 小贴士：递归一定要有条件限定，保证递归能够停止下来，次数不要太多，否则会发生栈内存溢出。

## 2.3 递归求阶乘 ##

*  **阶乘**：所有小于及等于该数的正整数的积。

n的阶乘：n! = n * (n-1) *...* 3 * 2 * 1

**分析**：这与累和类似,只不过换成了乘法运算，学员可以自己练习，需要注意阶乘值符合int类型的范围。

推理得出：n! = n * (n-1)!

**代码实现**：

public class DiGuiDemo { 
      	//计算n的阶乘，使用递归完成
        public static void main(String[] args) { 
            int n = 3;
          	// 调用求阶乘的方法
            int value = getValue(n);
          	// 输出结果
            System.out.println("阶乘为:"+ value);
        }
    	/* 通过递归算法实现. 参数列表:int 返回值类型: int */
        public static int getValue(int n) { 
          	// 1的阶乘为1
            if (n == 1) { 
                return 1;
            }
          	/* n不为1时,方法返回 n! = n*(n-1)! 递归调用getValue方法 */
            return n * getValue(n - 1);
        }
    }

## 2.4 递归打印多级目录 ##

**分析**：多级目录的打印，就是当目录的嵌套。遍历之前，无从知道到底有多少级目录，所以我们还是要使用递归实现。

**代码实现**：

public class DiGuiDemo2 { 
        public static void main(String[] args) { 
          	// 创建File对象
            File dir  = new File("D:\\aaa");
          	// 调用打印目录方法
            printDir(dir);
        }
    
        public static void  printDir(File dir) { 
          	// 获取子文件和目录
            File[] files = dir.listFiles();
          	// 循环打印
          	/* 判断: 当是文件时,打印绝对路径. 当是目录时,继续调用打印目录的方法,形成递归调用. */
            for (File file : files) { 
        		// 判断
                if (file.isFile()) { 
                  	// 是文件,输出文件绝对路径
                    System.out.println("文件名:"+ file.getAbsolutePath());
                } else { 
                  	// 是目录,输出目录绝对路径
                    System.out.println("目录:"+file.getAbsolutePath());
                  	// 继续遍历,调用printDir,形成递归
                    printDir(file);
                }
            }
        }
    }

# 第三章 综合案例 #

## 3.1 文件搜索 ##

搜索`D:\aaa` 目录中的`.java` 文件。

**分析**：

1.  目录搜索，无法判断多少级目录，所以使用递归，遍历所有目录。
2.  遍历目录时，获取的子文件，通过文件名称，判断是否符合条件。

**代码实现**：

public class DiGuiDemo3 { 
        public static void main(String[] args) { 
            // 创建File对象
            File dir  = new File("D:\\aaa");
          	// 调用打印目录方法
            printDir(dir);
        }
    
        public static void printDir(File dir) { 
          	// 获取子文件和目录
            File[] files = dir.listFiles();
          	
          	// 循环打印
            for (File file : files) { 
                if (file.isFile()) { 
                  	// 是文件，判断文件名并输出文件绝对路径
                    if (file.getName().endsWith(".java")) { 
                        System.out.println("文件名:" + file.getAbsolutePath());
                    }
                } else { 
                    // 是目录，继续遍历,形成递归
                    printDir(file);
                }
            }
        }
    }

## 3.2 文件过滤器优化 ##

`java.io.FileFilter`是一个接口，是File的过滤器。 该接口的对象可以传递给File类的`listFiles(FileFilter)` 作为参数， 接口中只有一个方法。

`boolean accept(File pathname)` ：测试pathname是否应该包含在当前File目录中，符合则返回true。

**分析**：

1.  接口作为参数，需要传递子类对象，重写其中方法。我们选择匿名内部类方式，比较简单。
2.  `accept`方法，参数为File，表示当前File下所有的子文件和子目录。保留住则返回true，过滤掉则返回false。保留规则：
    
    1.  要么是.java文件。
    2.  要么是目录，用于继续遍历。
3.  通过过滤器的作用，`listFiles(FileFilter)`返回的数组元素中，子文件对象都是符合条件的，可以直接打印。

**代码实现：**

public class DiGuiDemo4 { 
        public static void main(String[] args) { 
            File dir = new File("D:\\aaa");
            printDir2(dir);
        }
      
        public static void printDir2(File dir) { 
          	// 匿名内部类方式,创建过滤器子类对象
            File[] files = dir.listFiles(new FileFilter() { 
                @Override
                public boolean accept(File pathname) { 
                    return pathname.getName().endsWith(".java")||pathname.isDirectory();
                }
            });
          	// 循环打印
            for (File file : files) { 
                if (file.isFile()) { 
                    System.out.println("文件名:" + file.getAbsolutePath());
                } else { 
                    printDir2(file);
                }
            }
        }
    }

## 3.3 Lambda优化 ##

**分析：**`FileFilter`是只有一个方法的接口，因此可以用lambda表达式简写。

lambda格式：

()->{  }

**代码实现：**

public static void printDir3(File dir) { 
      	// lambda的改写
        File[] files = dir.listFiles(f ->{  
          	return f.getName().endsWith(".java") || f.isDirectory(); 
        });
      	
    	// 循环打印
        for (File file : files) { 
            if (file.isFile()) { 
                System.out.println("文件名:" + file.getAbsolutePath());
          	} else { 
            	printDir3(file);
          	}
        }
    }