09-面向对象2

Posted 2020-12-07 liujiaqi1101

方法概述

• 方法是类或对象行为特征的抽象，用来完成某个功能操作；将功能封装为方法的目的是，可以实现代码重用，简化代码
• Java中的方法只能作为类的一部分来创建，即Java里的方法不能独立存在，所有的方法必须定义在类里
• 方法只有通过对象才能被调用，且这个对象必须能执行这个方法调用
  • 如果试图在某个对象上调用它并不具备的方法，那么在编译时就会得到一条错误信息
  • 这种调用方法的行为通常被称为"发送消息给对象"
• 方法的基本组成部分：名称、参数、返回值、方法体
  
  • 4种权限修饰符：private、public、缺省、protected
  • 返回类型描述的是在调用方法之后从方法返回的值；返回类型必须要与接收变量的类型兼容
  • 参数列表给出了要传给方法的信息的类型和名称；如果传递类型是对象，那么这里实际传递的是个引用
  • 方法名和参数列表（合起来称为"方法签名"）唯一地标识出某个方法
• return
  • 作用
    • 导致当前方法退出
    • 针对有返回值的方法，使用 return ____; 的方式返回数据
  • Tips
    • 如果在返回void的方法中没有return语句，那么在该方法的结尾处会有一个隐式的 return;
    • 在方法中并非总是必须要有一个return语句
    • 没有必要到方法结束时才离开，可在任何地方return
    • return语句 之后不可再写别的语句，编译会报错
• 方法的分类：按照是否有形参及返回值
  
• 方法的调用
  • 方法通过方法名被调用，且只有被调用才会执行
• 方法调用的过程分析
  

方法重载

引入

同名的方法通过所给的不同的形参做类似的事情

区别重载func

• 通过 [方法名] 和 [参数列表] 区别一个方法
• 要求重写的方法参数列表不同
  • 参数个数不同：func(int a, int b) & func(int a, int b, int c)
  • 参数数据类型不同：func(double d1, double d2) & func(int a, int b)
  • 参数顺序不同：func(int i, String s) & func(String s, int i)
• 方法重载和方法的权限修饰符、返回值类型、形参变量名、方法体都没有关系！
  

涉及基本类型的重载

• 如果传入的数据类型(实际参数类型) 小于 方法中声明的形式参数类型，实际数据类型就会被提升
  • 基本类型能从一个"较小"的类型自动提升至一个"较大"的类型
  • char型如果无法找到恰好接受char参数的方法，就会把char直接提升至int
• 如果传入的数据类型(实际参数类型) 大于 方法中声明的形式参数类型
  • 传入前，要先对实参进行强制类型转换
  • 如果不这么做，编译器就会报错

可变个数的形参

• JDK5 中提供了Varargs(variable number of arguments)机制，允许直接定义能和多个实参相匹配的形参。从而可以用一种更简单的方式，来传递个数可变的实参
• 格式（参数可以是0个或多个）
  
• 可变形参的方法与本类中方法名相同，形参不同的方法可以构成重载
  
• 可变个数形参的方法与本类中方法名相同，形参类型也相同的数组不构成重载
  
• 可变参数方法的使用与方法参数部分使用数组是一致的
  
• 方法的参数部分有可变形参，需要放在形参声明的最后 // must be the last param
  
• 在一个方法的形参位置，最多只能声明一个可变个数形参

方法参数的值传递机制

Java中不管是值对象还是引用对象都是值传递

• 参数在程序语言中分为形式参数和实际参数
  • 形式参数：是在定义函数名和函数体的时候使用的参数，目的是用来接收调用该函数时传入的参数
  • 实际参数：在调用有参函数时，主调函数和被调函数之间有数据传递关系。在主调函数中调用一个函数时，函数名后面括号中的参数称为“实际参数”
• 值传递和引用传递
  • 值传递(pass by value)：在调用函数时将实际参数复制一份传递到函数中，这样在函数中如果对参数进行修改，将不会影响到实际参数
  • 引用传递(pass by reference)：在调用函数时将实际参数的地址直接传递到函数中，那么在函数中对参数所进行的修改，将影响到实际参数。把实际参数的引用的地址复制了一份，传递给了形式参数。所以，引用传递实际还是值传递，把实参对象引用的地址当做值传递给了形式参数
• 内存图
  • 参数类型为基本数据类型
    
  • 参数类型为引用数据类型
    
  • 方法的参数传递
    
• 打印数组名
  

递归

简述

• 定义：一个函数直接或间接调用自己
• 函数内部调用别的函数和调用自己没啥区别
• 使用递归解决问题的思路
  • [ 规模为n的问题 ] 的解决要借助于 [ 规模为n-1的问题 ] 的解决
• 递归要满足3个条件
  • 递归必须有一个明确的中止条件
  • 该函数所处理的数据规模必须在递减
  • 这个转化必须是可解的

函数调用过程

• 逻辑上
  
• 内存上
  

例题-走楼梯

N级台阶，每次可走1步或者2步，求总共有多少种走法？

分析

• 问题本质是Fibonacci数列
  • 假设只有1个台阶，那么只有1种跳法，那就是一次跳一级，f(1) = 1
  • 如果有2个台阶，那么就有2种跳法，①一次跳一级 ②一次跳两级，f(2) = 2
• 如果有 n >= 2级的N阶台阶
  • 假如第一次跳1级台阶，剩下还有n-1级台阶，有f(n-1)种跳法
  • 假如第一次跳2级台阶，剩下还有n-2级台阶，有f(n-2)种跳法
  • 总的来看，就是 f(n) = f(n-1) + f(n-2)

代码实现

public class JumpStairTest {
	public static void main(String[] args) {
		int stairs = 10;
		System.out.printf("%d阶台阶共有%d种走法
", stairs, recursion(stairs));
		System.out.printf("%d阶台阶共有%d种走法", stairs, dp(stairs));
	}

	// O(N!)
	public static int recursion(int n) {
		if(n == 0 || n == 1 || n == 2) return n;
		return recursion(n-1) + recursion(n-2);
	}

	static int[] dp = new int[20];
	public static int dp(int n) {
		if(n == 0 || n == 1 || n == 2) return n;
		dp[1] = 1;
		dp[2] = 2;
		int i = 3;
		for(; i <= n; i++)
			dp[i] = dp[i-1] + dp[i-2];
		return dp[--i];
	}
}

封装与隐藏

引入

当我们创建一个类的对象以后，通过"对象.属性"的方式，对对象的属性进行赋值，这里的赋值操作仅受到属性的数据类型和存储范围的限制。除此之外，没有其他制约条件。但是，在实际问题中，我们往往需要在给属性赋值时加入额外的限制条件（比如age不能是个负数啊）。为此，只能通过方法给属性赋值来进行限制；同时，避免"对象.属性"赋值，而针对这种情况，Java提供了访问权限修饰符private

• 程序设计追求“高内聚，低耦合”
  • 高内聚 ：类的内部数据操作细节自己完成，不允许外部干涉
  • 低耦合 ：仅对外暴露少量的方法用于使用
• 隐藏对象内部的复杂性，仅对外提供公共访问方式；便于外界调用，从而提高系统的可扩展性、可维护性
  • 通俗地说，把该隐藏的隐藏起来，该暴露的暴露出来；这就是封装性的设计思想
  • "实现隐藏" 就是通过将细节"私有化"把接口和实现分离开来

私有化属性

Java中通过将数据声明为私有的(private)，再提供公共的(public)方法：getXxx()和setXxx() 实现对该属性的操作 // 封装性的一个体现

• 隐藏一个类中不需要对外提供的实现细节
• 使用者只能通过事先定制好的方法来访问数据，可以方便地加入控制逻辑， 限制对属性的不合理操作
• 便于修改，增强代码的可维护性

访问权限修饰符

• 封装性的体现，需要访问权限修饰符的配合
• Java权限修饰符public、protected、缺省(包访问权限)、private置于类的成员定义前， 用来限定对象对该类成员的访问权限

• 访问方式
  • 外部访问：通过 [类名]/[类的对象] 访问类内部的成员
  • 内部访问：类内部成员之间的相互访问
• 在一个类的内部，所有的成员可以相互访问，访问控制符是透明的；访问控制符是针对 [外部访问] 而言的
• 访问权限控制的等级（体现类及类的内部结构在被调用时的可见性的大小）
  
• 4种权限可以用来修饰 {类的内部结构}：属性、方法、构造器、内部类
• 对于 {类} 的权限修饰只可以用 public 和 (缺省)
  • public类 可以在任意地方被访问
  • default类 只可以被同一个包内部的类访问 // 在其他包下import也没用