【JAVASE】重载与递归

⭐ 作者：小胡_不糊涂
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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

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：

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：

特殊字符	数据类型
V	void
Z	boolean
B	byte
C	char
S	short
I	int
J	long
F	float
D	double
[	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)
L	引用类型，以 L 开头，以 ; 结尾，中间是引用类型的全类名

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：

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：

执行过程图：

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：

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：

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：

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