Java 方法和类型转换

1. 方法

1.1 方法的定义

方法（Method）是实现特定功能的代码块，能够被重复调用。使用方法有助于提高代码的复用性和模块化，使得代码更简洁易读。

1.2 方法的语法结构

方法的基本语法结构如下：

[修饰符] 返回类型 方法名(参数列表) {
    // 方法体
    return 返回值;  // 如果返回类型不是 void
}

修饰符：通常为 public、private 等，表示方法的访问权限。
返回类型：表示方法返回的数据类型，如果没有返回值，使用 void。
方法名：表示方法的名称，通常使用动词表示。
参数列表：包含一个或多个参数，参数类型和变量名之间用逗号分隔。
方法体：实现方法的具体逻辑。
返回值：方法执行后的返回结果，使用 return 语句返回。

1.3 方法的调用

定义方法后，通过方法名加上参数列表来调用它。如果方法有返回值，可以直接打印或保存结果。

1.4 方法的示例代码

以下是一个简单的示例代码，包括带返回值和无返回值的方法：

public class MethodExample {
    // 无返回值的方法
    public void sayHello() {
        System.out.println("Hello, World!");
    }

    // 有返回值的方法
    public int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }

    public static void main(String[] args) {
        MethodExample example = new MethodExample();

        // 调用无返回值的方法
        example.sayHello();

        // 调用有返回值的方法并输出结果
        int result = example.add(5, 3);
        System.out.println("5 + 3 的结果是: " + result);
    }
}

在 sayHello 方法中，通过 System.out.println 输出问候语，这是一个没有返回值的方法。
在 add 方法中，使用 return 返回两个整数相加的结果。

2. 类型转换

2.1 什么是类型转换

类型转换（Type Casting）是将一种数据类型转换为另一种数据类型的过程。在 Java 中，数据类型主要分为两类：

基本数据类型：如 int、float、double 等。
引用数据类型：如对象、数组等。

类型转换可以分为 自动类型转换 和 强制类型转换 两种。

2.2 自动类型转换

自动类型转换（Implicit Casting）发生在将较小的类型转换为较大的类型时，Java 会自动完成。

转换规则：byte -> short -> int -> long -> float -> double
自动类型转换示例：

public class ImplicitCasting {
    public static void main(String[] args) {
        int num = 100;
        double result = num; // 自动将 int 转换为 double
        System.out.println("转换后的结果: " + result); // 输出：100.0
    }
}

在这个例子中，int 类型的变量 num 被自动转换为 double 类型，并赋值给 result。

2.3 强制类型转换

强制类型转换（Explicit Casting）用于将大的数据类型转换为小的数据类型，转换时需要使用 类型转换运算符 (类型)。

强制类型转换示例：

public class ExplicitCasting {
    public static void main(String[] args) {
        double num = 100.45;
        int result = (int) num; // 强制将 double 转换为 int
        System.out.println("转换后的结果: " + result); // 输出：100
    }
}

在这个例子中，double 类型的变量 num 被强制转换为 int 类型，舍弃小数部分。

2.4 类型转换注意事项

自动类型转换不会造成数据丢失，但强制类型转换可能导致数据精度损失。
强制类型转换需谨慎，特别是在转换为较小类型时，如 double 转 int。
在基本类型与引用类型之间的转换（装箱与拆箱）时需要使用包装类。

3. 输入与输出

3.1 标准输入

Java 中通过 Scanner 类获取用户输入。常用方法包括：

nextInt()：读取整数。
nextDouble()：读取浮点数。
nextLine()：读取一整行字符串。

示例代码

import java.util.Scanner;

public class InputExample {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);

        System.out.print("请输入一个整数：");
        int num = scanner.nextInt();
        System.out.println("输入的整数是：" + num);

        System.out.print("请输入一个字符串：");
        scanner.nextLine(); // 处理换行符
        String text = scanner.nextLine();
        System.out.println("输入的字符串是：" + text);
    }
}

3.2 标准输出

Java 使用 System.out.print 或 System.out.println 输出信息。区别在于 println 会在输出后换行，而 print 不会。

4. 类型转换与方法的综合示例

以下代码示例展示了如何在方法中进行类型转换：

public class ConversionExample {

    // 将 int 转换为 double 并求和的方法
    public double addNumbers(int a, int b) {
        double result = (double) a + b; // int 转换为 double
        return result;
    }

    public static void main(String[] args) {
        ConversionExample example = new ConversionExample();

        // 调用 addNumbers 方法并输出结果
        double sum = example.addNumbers(3, 7);
        System.out.println("3 和 7 转换并求和的结果是: " + sum);
    }
}

在这个示例中，addNumbers 方法中对 int 参数进行了类型转换，将 a 从 int 转换为 double，从而确保计算结果的精度。

5. 课后练习

编写一个方法 calculateArea，接收一个 double 类型的半径值，并返回圆的面积，公式为 πr²。要求使用自动类型转换和 Math.PI 常量。
编写一个方法 convertTemperature，接受 double 类型的摄氏温度值，将其转换为华氏温度值并返回，转换公式为 F = C * 9/5 + 32。调用该方法并输出结果。
在 main 方法中定义两个 double 类型的变量，分别进行加、减、乘、除操作，要求将结果转换为 int 类型并输出。