实验5--方法设计

实验5--方法设计5.1 实验目的（1) 掌握方法的定义与调用关系。

（2) 理解方法定义的优势，加深对方法的参数传递与返回类型的理解。

（3）了解递归的概念及实现特点。

5.2 知识要点方法是程序中完成特定功能的程序段，通过定义方法和多次调用方法可缩短代码的长度，实现代码复用，使整个应用代码结构清晰。

5.2.1 方法的定义修饰符 1 修饰符 2 ... 返回值类型方法名(形式参数表) [throws 异常列表 ]{方法体}其中:(1) 方法头—--定义方法的访问特性(public)、使用特性（static）、返回类型、名称、参数、抛出异常等。

(2) 方法体—--实现方法的功能。

(3) 方法的返回类型与return语句的使用。

●除构造方法外,方法均需要定义返回类型,如果方法无返回值，则用void标识。

●return语句用于将方法的结果返回给调用者。

通常，return语句出现在方法的结尾。

通常，对于程序中的每个方法要添加注释，说明方法的功能以及关键实现描述。

例如，下面为方法的注释风格。

/** 判断某年是否为闰年，闰年是年份为4的倍数，两个特殊情况是为100年或400的倍数如果参数year是闰年，则返回true否则false*/boolean isLeapYear( int year ){boolean y4 = ( ( year % 4 ) == 0 ) ;boolean y100 = ( ( year % 100 ) == 0 ) ;boolean y400 = ( ( year % 400 ) == 0 ) ;return ( y400 || ( y4 && ! y100 ) );}5.2.2 方法的调用方法调用的形式为：方法名（实际参数表）其中:(1) 实参可以是常量、变量或表达式。

相邻的两个实参间用逗号分隔。

实参的个数、类型、顺序要与形参对应一致。

(2) 方法调用的执行过程是，首先将实参传递给形参，然后执行方法体。

方法返回后，从调用该方法的下一个语句继续执行。

5.2.3 方法的参数传递Java方法参数传递就是将实参单元的内容传递给形参单元；根据参数类型分以下两种情形：（1）如果参数为基本类型数据，则实参和形参单元存储的均为数据本身；参数传递就是将实参的数据拷贝给形参单元，在方法内修改形参的值，不影响实参。

（2）如果参数为数组或对象，则参数单元存放的是引用地址，也就是将实参单元存放的地址拷贝给形参，这样实参和形参将指向同一数组或对象。

对形参数组或对象的操作访问，实际上就是操作实参数组或对象。

因此，在方法内修改参数的内容将影响实参。

5.2.4 递归问题（1）递归就是方法内直接或间接调用自己。

（2）任何递归问题均要注意有一个停止点，也就是要有一个不再调用自己的出口。

例如：阶乘问题的递归方法static int fac(int n) {if (n==1) return 1; //不再递归的出口elsereturn n * fac(n-1); //递归调用自己}以上程序也可以不要else,直接写成如下形式，思考为什么？static int fac(int n) {if (n==1) return 1;return n * fac(n-1);}编写递归方法注意先写特殊情形，后写递归情形。

（3）在程序中要尽量不用递归，因为递归的运行效率差。

5.3 样例程序样例1：编制一个按参数提示从键盘获取一个字符串的方法，利用该方法读取两个整数，求这两个整数之间具有最多因子的数。

注：一个数的因子是指能除尽该数的数，包括1和自身。

【分析】要知道一定范围内谁的因子数量最多，所以，本例总体上是一个循环问题。

但同时又是一个比较问题。

要设法记下谁(n)拥有因子数量最多（number）。

【参考程序】import java.io.*;public class manyfactor {public static void main(String a[]) {int x=Integer.parseInt(inputString("整数1:"));int y=Integer.parseInt(inputString("整数2:"));if (x>y) { //交换x,y的值int temp=x; x=y; y=temp; //让x中存放小者，y中存放大者}/* 以下找x到y之间拥有因子最多的数 */int number=count(x); //记录因子的最多数量，先假设x的因子数最多 int n=x; //记录拥有最多因子的那个数for (int k=x+1;k<=y;k++) { //循环求各个数的因子，看谁真最多int m= count(k); //求k的因子数if (number<m) { //如果因子数比最多者还多，则修改n和numbern=k;number=m;}}System.out.println("最多因子的数是："+n+",有因子"+number+"个");}/* 统计n的因子数量 */public static int count(int n){int factor=1; //1是n的因子，所以数量初值为1for (int k=2;k<=n;k++)if (n%k==0)factor++; //找到一个因子，则因子个数增1return factor;}/*从键盘输入一个字符串的方法，在输入数据前先显示参数规定的提示信息*/public static String inputString(String hint) {String x=null;BufferedReader br=new BufferedReader(newInputStreamReader(System.in));System.out.print(hint);try {x=br.readLine();}catch(IOException e) { }return x;}}【说明】本例编写和用到两个方法，一个方法是count(n)求n的因子数量，另一个方法是inputString(hint)根据提示信息（hint）从键盘获取一个输入串，这两个方法在程序中均多次使用。

方法一般是完成一个特殊功能的代码段的包装。

方法定义的优势是可实现代码的重用，一方面可使应用更清晰，另一方面也可缩短程序长度。

【编程技巧】(1) 将统计一个数的因子数，以及从键盘获取数据编成方法，在程序中多次使用，可减少代码长度，方法代码的功能独立性，也有利于提高程序的可读性，方便维护。

(2) 求一定范围内找拥有最多因子的问题如何用循环和条件比较来表示。

同时要引入变量记下最多者。

样例2：编写一个程序找出100～1000之间的所有姐妹素数。

注: 姐妹素数是指相邻两个奇数均为素数。

【参考程序】public class SisterPrime {public static void main(String args[]) {for (int n=101;n<=1000;n+=2)if (isPrime(n) && isPrime(n+2)) //相邻两个数均为素数System.out.println("\t"+n+"\t"+(n+2));}/* 判断一个数n是否为素数的方法.如果n为素数，则方法返回结果为true,否则返回false */static boolean isPrime(int n){for (int k=2;k<n;k++){if (n%k==0)return false; //只要遇到一个能整除即可断定不是素数}return true; //循环结束，说明没有数能除尽n}}【说明】(1) 首先要设计判断一个数是否为素数的方法，计算机的解题方法就是逐个测试，只要将小于n的数（不包括1）去除n就知道，所以方法内要用循环，如果能除尽，说明不是素数，直接返回false。

但要返回true，则只能等到循环结束才能下此结论。

(2) 找一定范围满足条件的姐妹素数，总体上是个循环问题，要测试的数均要是奇数，所以循环控制变量的增值为2。

条件的写法是关键，要n和n+2同时是素数，所以用“与”运算符将两个判断素数的方法调用结果连接起来。

【编程技巧】(1) 此问题要用到的方法是判断一个数是否为素数，所以方法的参数为一个整数，返回值为布尔值；(2) 如何表示两个相邻奇数，且它们均为素数的条件式。

样例3：n个元素中取m个的组合公式可用递归方式描述如下：C(n,m)=C(n-1,m-1)+C(n-1,m)而且，当m=0或n=m时，C（n,m）=1编写一个递归方法求C(n,m)，利用该方法输出杨辉三角形C(0,0)C(1,0) C(1,1)C(2,0) C(2,1) C(2,2)C(3,0) C(3,1) C(3,2) C(3,3)【参考程序】public class yanghui {public static void main(String args[]) {for (int n=0;n<=3;n++) {for( int m=0;m<=n;m++)System.out.print(" "+com(n,m));System.out.println();}}/* 利用递归求n个数中取m个的组合 */static int com(int n,int m) {if (m==0 || n==m)return 1;elsereturn com(n-1,m-1)+com(n-1,m);}}【运行结果】D:\>java yanghui11 11 2 11 3 3 1【编程技巧】(1) 递归程序的编写要考虑特殊情形，当m为0或n等于m时，不再递归。

(2) 杨辉三角形的数据构成，如何用二重循环控制输出。

5.4 上机练习✧基本题1）利用求n!的方法计算 2！+4！+5!的值。

分别利用递归和非递归方法实现求n!。

2）编写根据三条边求三角形面积的方法。

利用该方法求以下两个三角形面积。

（1）三条边分别为：3，4，5（2）三条边分别为：5.3, 6.2, 83）从命令行参数获取两个整数，找出两个整数之间的所有素数，每行输出3个数。

✧提高题1）利用求素数的方法，就6～20之间的所有偶数验证歌德巴赫猜想：任何一个大于6的偶数可以分解为两个素数之和。

2）分别编写一个方法求两个整数的最大公约数和最小公倍数，输入两个整数，计算这两个整的最大公约数和最小公倍数。