【JAVASE】重载与递归

我会带着你远行 2024-04-23 20:25 82阅读 0赞

> ⭐ 作者：小胡\_不糊涂  
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#### 重载与递归 ####

*  1. 方法重载
 *   *  1.1 为什么需要方法重载
     *  1.2 方法重载的概念
     *  1.3 方法签名
 *  2. 递归
 *   *  2.1 递归的概念
     *  2.2 执行过程分析
     *  2.4 递归练习

## 1. 方法重载 ##

### 1.1 为什么需要方法重载 ###

大家看下面这段代码：

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;
         }

*编译错误：在计算 ret2 时，传送的实参类型与 add 方法的类型不一样*  
![在这里插入图片描述][1eb56ccf4cb1444d88fc135dcff2a37c.png]  
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 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？

### 1.2 方法重载的概念 ###

> 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。

**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。**

例如：

public static void main(String[] args) {
        
            System.out.println(add(1, 2)); // 调用add(int, int)
            System.out.println(add(1.5, 2.5)); // 调用add(double, double)
            System.out.println(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;
        }

? *运行结果：*

![在这里插入图片描述][35d0475203834499827f508741e0a47a.png]

重载的注意事项：

*  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(返回值不作为判断重载的条件)
 *  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

// 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 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
    错误: 已在类中定义了方法 add(int,int)
    public static double add(int x, int y) {

### 1.3 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**：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。

方法签名中的一些特殊符号说明：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>特殊字符</th> 
   <th>数据类型</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>V</td> 
   <td>void</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Z</td> 
   <td>boolean</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>B</td> 
   <td>byte</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>C</td> 
   <td>char</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>S</td> 
   <td>short</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>I</td> 
   <td>int</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>J</td> 
   <td>long</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>F</td> 
   <td>float</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>D</td> 
   <td>double</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>[</td> 
   <td>数组(以 [ 开头，配合其他的特殊字符，表述对应数据类型的数组，有几个 [ ，就表示几维数组)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>L</td> 
   <td>引用类型，以 L 开头，以 ; 结尾，中间是引用类型的全类名</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

`?编译器层面分别重载就是根据方法签名`

## 2. 递归 ##

### 2.1 递归的概念 ###

一个方法在执行过程中调用自身，就称为 “递归”。  
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

**实例: 递归求 N 的阶乘**

public static void main(String[] args) {
        
            int n = 5;
            int ret = factor(n);//调用方法
            System.out.println("ret = " + ret);//输出
        }
        public static int factor(int n) {
        
            if (n == 1) {
        		//结束条件
                return 1;
            }
            return n * factor(n - 1); // factor 调用函数自身
        }

? *运行结果：*

![在这里插入图片描述][95adcd2fe2a24342847c7b30d262e5cb.png]

### 2.2 执行过程分析 ###

> 递归的程序的执行过程不太容易理解，要想理解清楚递归，必须先理解清楚 “方法的执行过程”，尤其是 "方法执行结束之后，回到调用位置继续往下执行。

**实例：递归求 N 的阶乘**

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;
        }

? *运行结果：*

![在这里插入图片描述][298544f8eb0949cda7ac0ae3c906df69.png]  
执行过程图：

![在这里插入图片描述][067607230b224f24aa78120baaf815e0.png]

### 2.4 递归练习 ###

**实例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 main(String[] args) {
        
            print(1234);
        }
        public static void print(int num) {
        
            if (num > 9) {
        
                print(num / 10);
            }
            System.out.println(num % 10);
        }

? *运行结果：*

![在这里插入图片描述][303ce63f78934a6099e60cb25243330b.png]

**实例2：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 void main(String[] args) {
        
            System.out.println(sum(1297));
        }
        public static int sum(int num) {
        
            if (num < 10) {
        
                return num;
            }
            return num % 10 + sum(num / 10);
        }

? *运行结果：*

![在这里插入图片描述][f1da3ef6c57142a689211f8224f976bb.png]

**实例3：求斐波那契数列的第 N 项**

public static void main(String[] args) {
        
            System.out.println(fib(5));
        }
        public static int fib(int n) {
        
            if (n == 1 || n == 2) {
        
                return 1;
            }
            return fib(n - 1) + fib(n - 2);
        }

? *运行结果：*

![在这里插入图片描述][f469a2589264478b8474ddb42fbe2af2.png]

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[303ce63f78934a6099e60cb25243330b.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/23/e0b9f4a31b4a45e19d853a605715abb6.png
[f1da3ef6c57142a689211f8224f976bb.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/23/c2adb34f446f457da38687ba017ac027.png
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[892d0d694db943cd94f5c2153b170b7c.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/23/05db30726c0044af9f1bf50535fcf68a.png