Java開發筆記（二十六）方法的輸出參數

前面介紹了方法的輸入參數，與輸入參數相對應的則為輸出參數，輸出參數也被稱作方法的返回值，意思是經過方法的處理最終得到的運算數值。這個返回值可能是整型數，也可能是雙精度數，也可能是數組等其它類型，甚至允許不返回任何參數。與輸入參數類似，輸出參數也需要定義數據類型，它的返回值類型在方法名稱前面定義，具體位置參見方法的定義形式“訪問權限類型 可選的static 返回值的數據類型 方法名稱(參數類型 參數名稱)”。
這里特別要注意，即使方法不返回任何輸出參數，也需定義一個名叫void的返回值類型，而不像輸入參數若沒有則直接留空。方法內部倘若中途就要結束處理，那要在指定地點添加一行“return;”，表示代碼執行到這里便退出方法。對於無需返回輸出參數的方法，方法末尾既可添加“return;”，也可不添加“return;”，因為此時編譯器會自動結束方法。
接下來以求數字的N次方根為例，演示看看如何實現一個返回值類型為void的printNsquareRoot方法。該方法的輸入參數包括待求N次方根的數字，以及N次方根的整型數n，為了避免程序運行出錯，必須在方法一開頭就進行合法性判斷，比如N次方根的n必須是自然數，而不能是0或負數；又比如進行開偶次方根運算時，底數不能為負數；一旦輸入參數的合法性校驗不通過，就應當跳過剩余代碼直接結束方法。據此給出方法printNsquareRoot的示例代碼：

	// 不返回任何數據，也就是不存在輸出參數，則返回值類型填void。
	// printNsquareRoot的用途是打印指定數字的N次方根
	private static void printNsquareRoot(double number, int n) {
		if (n <= 0) {
			System.out.println("n必須為自然數");
			return; // 不帶任何參數直接返回，return語句表示該方法的剩余代碼都不予執行
		} else if (n%2==0 && number<0) {
			System.out.println("不能對負數開偶次方根");
			return; // 不帶任何參數直接返回，return語句表示該方法的剩余代碼都不予執行
		}
		// 下面利用牛頓迭代法求數字的N次方根
		double nsquareRoot = number;
		for (int i=0; i<n*2; i++) {
			nsquareRoot = (nsquareRoot*(n-1)+number/Math.pow(nsquareRoot, n-1))/n;
		}
		System.out.println(number+"的"+n+"次方根="+nsquareRoot);
		//return; // 如果方法的返回值類型為void，則方法末尾的return語句可加可不加
	}

 

因為printNsquareRoot方法不返回具體參數，所以外部可通過格式“方法名稱(逗號隔開的參數列表)”調用該方法。下面便是外部調用printNsquareRoot方法的代碼例子：

		// 下面的printNsquareRoot方法打印指定數字的N次方根
		printNsquareRoot(2, 2); // 求數字2的2次方根，即對2開平方

 

當然許多時候我們更希望求方根方法能夠返回具體方根數值，那么就要將方法的返回值類型從void改為double，並且凡是需要結束方法處理的地方，都得使用語句“return 方根數值;”返回輸出參數，並且方法末尾必須寫明return語句。於是求方根方法便改成了如下的代碼：

	// 只返回一個數值，則返回值類型填該數值的變量類型。
	// getNsquareRoot的用途是計算並返回指定數字的N次方根
	private static double getNsquareRoot(double number, int n) {
		if (n <= 0) {
			System.out.println("n必須為自然數");
			return 0; // 輸入參數非法，則默認返回0
		} else if (n%2==0 && number<0) {
			System.out.println("不能對負數開偶次方根");
			return 0; // 輸入參數非法，則默認返回0
		}
		// 下面利用牛頓迭代法求數字的N次方根
		double nsquareRoot = number;
		for (int i=0; i<n*2; i++) {
			nsquareRoot = (nsquareRoot*(n-1)+number/Math.pow(nsquareRoot, n-1))/n;
		}
		return nsquareRoot; // return后面跟着要返回的變量名稱，該變量的類型與返回值類型保持一致
	}

 

既然改寫后的getNsquareRoot方法存在輸出參數，那么外部調用該方法時，應當定義一個變量用來接收方法的返回值，就像下面代碼示范的這樣：

		// 下面的getNsquareRoot方法返回指定數字的N次方根
		double number1 = 3;
		int n1 = 2;
		double nsquareRoot = getNsquareRoot(number1, n1);
		System.out.println(number1+"的"+n1+"次方根="+nsquareRoot);

 

運行上面的方法調用代碼，程序的日志輸出結果如下所示：

3.0的2次方根=1.7320508100147274

 

從日志發現，getNsquareRoot方法在計算數字的偶次方根時，只會返回正值方根。這其實是不嚴謹的，比如3和-3都是9的平方根，然而getNsquareRoot方法只返回3，卻把-3給漏掉了。因此需要對該方法加以完善，可考慮將返回值類型改為數組，這樣偶次方根的正值和負值都能通過數組返回。於是重新定義一個getNsquareRootArray方法，同時新方法的返回值類型為double[]，並修改相關的return語句，把返回的輸出參數統統改為數組類型。經過數組改造后的getNsquareRootArray方法代碼如下所示：

	// 需要返回多個數值（包括0個、1個、2個以及更多），則返回值類型可以填這些數值的數組類型。
	// getNsquareRootArray的用途是計算並返回指定數字的N次方根數組（比如2和-2都是4的平方根）
	private static double[] getNsquareRootArray(double number, int n) {
		if (n <= 0) {
			System.out.println("n必須為自然數");
			return new double[]{}; // 輸入參數非法，則默認返回一個空的雙精度數組
		} else if (n%2==0 && number<0) {
			System.out.println("不能對負數開偶次方根");
			return new double[]{}; // 輸入參數非法，則默認返回一個空的雙精度數組
		}
		// 下面利用牛頓迭代法求數字的N次方根
		double nsquareRoot = number;
		for (int i=0; i<n*2; i++) {
			nsquareRoot = (nsquareRoot*(n-1)+number/Math.pow(nsquareRoot, n-1))/n;
		}
		double[] rootArray;
		if (n%2 == 0) { // 求偶次方根，則方根有正值和負值兩個數值
			rootArray = new double[]{nsquareRoot, -nsquareRoot};
		} else { // 求奇次方根，則方根只會有一個數值
			rootArray = new double[]{nsquareRoot};
		}
		return rootArray; // return后面跟着rootArray，其變量類型與返回值類型一樣都是雙精度數組
	}

 

外部調用getNsquareRootArray方法的時候，需要聲明一個雙精度數組變量，並將方法的輸出參數賦值給該變量。下面是外部調用getNsquareRootArray方法的代碼例子：

		// 下面的getNsquareRootArray方法返回指定數字的N次方根數組
		double number2 = 3;
		int n2 = 2;
		double[] rootArray = getNsquareRootArray(number2, n2);
		for (double root : rootArray) {
			System.out.println(number2+"的"+n2+"次方根="+root);
		}

 

運行上述測試代碼，日志打印結果如下所示：

3.0的2次方根=1.7320508100147274
3.0的2次方根=-1.7320508100147274

 

可見最新的getNsquareRootArray方法，在計算數字的偶次方根之時，正確返回了兩個正負方根。

　

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