【前言】

在Java編程的廣闊領(lǐng)域中，方法遞歸和輸入輸出（I/O）是兩個(gè)極為重要的概念。方法遞歸為解決特定類型的問題提供了一種優(yōu)雅且高效的思路；而輸入輸出則是Java程序與外部世界交互的橋梁，無(wú)論是讀取文件數(shù)據(jù)，還是向控制臺(tái)輸出信息，都離不開I/O操作。深入理解并熟練運(yùn)用這兩者，對(duì)于提升Java編程能力至關(guān)重要。

一、方法遞歸

1.什么是遞歸

我們小時(shí)候應(yīng)該都聽過這樣一個(gè)故事，“從前有座山，山上有座廟，廟里有個(gè)老和尚講故事，講的是：“從前有座山，山上有座廟，廟里有個(gè)老和尚講故事，講的是：“從前有座山，山上有座廟，廟里有個(gè)老和尚講故事…

這個(gè)故事就很好的體現(xiàn)出了遞歸,它有一個(gè)特征：自身中又包含了自己這種思想在編程和數(shù)學(xué)中非常有用

so:

遞歸是指在一個(gè)方法內(nèi)部調(diào)用自身的過程。它基于一個(gè)簡(jiǎn)單而強(qiáng)大的概念：將一個(gè)復(fù)雜的問題分解為一個(gè)或多個(gè)與原問題相似但規(guī)模更小的子問題，當(dāng)子問題小到可以直接解決時(shí)，遞歸就會(huì)停止。

遞歸的必要條件：

• 將原問題分解成其子問題（子問題必須與原問題解法相同）
• 遞歸出口（結(jié)束條件，也就是其實(shí)條件）

2. 代碼示例

遞歸求N的階乘

public class Test {

    public static int fac(int N){
        if(N == 1){
            return 1;
        }
        int ret = N * fac(N-1);//調(diào)用自身
        return ret;
}

    public static void main(String[] args) {
      int ret = fac(5);
        System.out.println(ret);
    }
}

執(zhí)行結(jié)果：

3.遞歸的執(zhí)行過程

遞歸的程序執(zhí)行過程還是比較復(fù)雜的，我們要先理解方法的執(zhí)行過程，尤其是方法執(zhí)行結(jié)束后，回到調(diào)用位置繼續(xù)執(zhí)行

計(jì)算5的階乘，fac(5) 會(huì)調(diào)用發(fā)出fac(4) , fac(4) 又會(huì)調(diào)用fac(3) ,以此類推…直到fac(1)。然后從fac(1) 開始返回結(jié)果，逐步計(jì)算出fac(5)的值，這個(gè)過程在Java虛擬機(jī)的調(diào)用棧（方法調(diào)用時(shí)，會(huì)有一個(gè)“棧”這樣的內(nèi)存空間描述當(dāng)前的調(diào)用關(guān)系，稱為調(diào)用棧）中進(jìn)行，每一次遞歸調(diào)用都會(huì)在調(diào)用棧中壓入一個(gè)新的棧幀，包含這次調(diào)用的參數(shù)和局部變量等，當(dāng)遞歸返回時(shí)，相應(yīng)的棧幀從調(diào)用棧中彈出。

這個(gè)圖片可以幫助我們更好的理解

4.遞歸的優(yōu)缺點(diǎn)

• 優(yōu)點(diǎn)在于代碼簡(jiǎn)潔、優(yōu)雅，符合人類對(duì)問題的分解思考方式，對(duì)于某些問題如樹形結(jié)構(gòu)遍歷，遞歸實(shí)現(xiàn)非常直觀。
• 由于遞歸調(diào)用會(huì)消耗棧空間，對(duì)于規(guī)模較大的問題，可能導(dǎo)致棧溢出錯(cuò)誤。此外，遞歸方法的執(zhí)行效率相對(duì)較低，因?yàn)槊看握{(diào)用都伴隨著方法調(diào)用開銷和棧操作。

5.遞歸使用實(shí)例

• 按順序打印?個(gè)數(shù)字的每?位

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        print(2025);
    }

    public static void print(int n) {
        if (n <= 9) {
            System.out.println(n);
        } else {
            print(n / 10);
            System.out.println(n % 10);
        }
    }
}

執(zhí)行結(jié)果：

2.遞歸求 1 + 2 + 3 + … + 10

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int ret = sum(10);
        System.out.println(ret);
    }
    public static int sum(int n){
        if(n == 1){
            return 1;
        }
        int ret = n+sum(n-1);
        return ret;
    }
}

執(zhí)行結(jié)果：

3.求斐波那契數(shù)列的第 N 項(xiàng)

斐波那契數(shù)列的定義是：從第三項(xiàng)開始，每一項(xiàng)都等于前兩項(xiàng)之和。該數(shù)列的前兩項(xiàng)通常定義為0和1，即F(0)=0，F(xiàn)(1)=1，那么后續(xù)的項(xiàng)依次為：F(n)=F(n- 1)+F(n - 2)（n\geq2，n為整數(shù)）。所以這個(gè)數(shù)列的前幾項(xiàng)就是0,1,1,2,3,5,8,13,21,34…

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
       int tmp = fib(6);//第6項(xiàng)
        System.out.println(tmp);
    }
    public static int fib(int n){
        if(n == 1 || n == 2){
            return 1;
        }
        int ret = fib(n-1)+fib(n-2);
        return ret;
    }
}

執(zhí)行結(jié)果：

二、Java中的輸入輸出

1.輸出

1.1 基本語(yǔ)法

System.out.println(msg);//輸出字符串，換行
System.out.print(msg);//不換行
System.out.printf(format, msg);//格式化輸出

• print 后面帶\n 就換行
• 與C語(yǔ)言基本一致
• 快捷鍵：輸入sout 回車

1.2 格式化字符串

2.輸入

2.1 鍵盤輸入的四個(gè)步驟：

• 導(dǎo)包import java.util.Scanner；
• 創(chuàng)建Scanner 類型對(duì)象：
  Scanner scan = new Scanner(System.in);
• 調(diào)用Scanner類的相關(guān)方法:(nextInt)/(nextFloat)…
• 調(diào)用關(guān)閉方法：scan.close()

2.2 怎么導(dǎo)包

輸入要使用Scanner讀取字符串，整型，浮點(diǎn)數(shù)，（Scanner就是一個(gè)工具）但使用Scanner需要導(dǎo)入java.util.Scanner包

import java.util.Scanner;

頁(yè)面頂部就會(huì)出現(xiàn)這一句，這樣就完成導(dǎo)包了

2.3 示例

1.輸入一個(gè)數(shù)，并打印

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //           =  對(duì)象——>System.in 標(biāo)準(zhǔn)輸入
        Scanner scan = new Scanner(System.in);
        int a = scan.nextInt();//輸入
        System.out.println(a);
    }
}

執(zhí)行結(jié)果：

2.打印姓名/年齡/身高/體重

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("請(qǐng)輸入你的姓名：");
        String name = sc.nextLine();
        System.out.println(name);
        System.out.println("請(qǐng)輸入你的年齡：");
        int age = sc.nextInt();
        System.out.println(age);
        System.out.println("請(qǐng)輸入你的身高：");
        float h = sc.nextFloat();
        System.out.println(h);
        System.out.println("請(qǐng)輸入你的體重：");
        float w = sc.nextFloat();
        System.out.println(w);
        sc.close();
    }
}

執(zhí)行結(jié)果：

2.4 多組輸入

循環(huán)讀取

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        while (scanner.hasNextInt()){
            int n = scanner.nextInt();
            System.out.println(n);
        }
    }
}

執(zhí)行結(jié)果：

注意：

• 當(dāng)循環(huán)輸?多個(gè)數(shù)據(jù)的時(shí)候, 使?== ctrl + z 來(lái)結(jié)束輸?，IDEA中使用ctrl + d==
• Scanner 常??法參考幫助?冊(cè)

【總結(jié)】

Java方法遞歸提供了一種獨(dú)特的問題解決思路，適用于具有遞歸結(jié)構(gòu)的問題，但使用時(shí)需注意棧溢出和性能問題。Java輸入輸出流體系為程序與外部世界交互提供了強(qiáng)大而靈活的工具，熟練掌握這兩個(gè)重要的Java特性，將使開發(fā)者在處理各種編程任務(wù)時(shí)更加得心應(yīng)手。

到此這篇關(guān)于Java方法遞歸與輸入輸出的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java方法遞歸與輸入輸出內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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