[메소드] 함수 & 재귀호출

 

 

이번 포스팅은 일반적인 함수의 내용과 예제, 마지막으로 재귀함수의 내용을 다루고 있다.

 

 

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1. 함수의 기본 이론

 

1) 함수의 3요소

1. input은 입력되는 값으로, 인자·인수·입력값·매개변수·파라미터·args라고도 나타낼 수 있다.
2. output은 출력되는 값으로, 리턴값·return·반환값·출력값·결과값으로 나타낼 수 있다.
3. 기능

 

2) 추가 설명

함수는 호출이 되어야만 동작하며, 코드의 재사용이 가능하다.

인자로 사용되는 자료형에 제약이 없으며, 인자 개수에 대하여도 제약이 없다.

ex. 메서드명 (int num1, double num2) 등이  선언 가능하다.

 

 

 

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2. 함수의 유형과 선언방법

 

1) 함수의 선언

public static output 함수명 (input){
	(*리턴값이 있을 경우*)리턴값
	(*리턴값이 있을 경우*)return;
}

 

2) 함수의 4가지 유형

1. input X output X

   public static void function (void:생략가능){ }​​

2. input O output X

   	public static void function (int num){
   		}​

3. input X output O
4. input O output O

 

3) return의 사용

 

일반적으로 값을 반환하기 위해 사용된다.

위에 설명된 3, 4유형이 아니더라도 함수 종료의 목적으로 가끔 사용된다.

이의 경우 함수를 즉시 종료시키는 역할을 하며, break와 비슷한 용도로 사용된다.

 

 

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3. 함수명의 중복정의(OverLoading)

 

: 내용이 같거나, 매우 유사할때 주로 사용(ex. 두 정수의 합 / 두 실수의 합 등)

 

package calss03;

public class Test03 {
	// 두 정수의 합
	static int function(int num1, int num2) {
		return num1 + num2;
	}
	//두 실수의 합
	static double function(double num1, double num2) {
		return num1 + num2;
	}
	//세 정수의 합
	static int function(int num1, int num2, int num3) {
		return num1 + num2 + num3;
	}

	public static void main(String[] args) {
		System.out.println(function(3.77, 8.79));
		System.out.println(function(8, 5));
		System.out.println(function(6, 7, 2));
	}
}

 

이처럼 3개의 메서드가 모두 "function"이라는 이름으로 동일하게 선언되어 있더라도,

입력할 값에 따라 상황에 맞게 사용 가능하다.

 

 

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4. 예제

 

1) 예제 1

*오버로딩을 사용할 것*

Q 1. 하나의 정수가 입력되면 1~입력된 정수까지의 합을 출력한다. 이때, 1 미만의 값이 입력될 경우 사용 불가능.

Q 2. 두개의 정수가 입력되면 두 수 사이의 합을 출력.

package calss03;

public class Test03 {
	// 하나의 정수
	static void func(int num) {
		int sum=0;
		if (num<1) {
			System.out.println("사용 불가능");
		}
		for(int i=1; i<=num; i++) {
			sum += i;
		}
		System.out.println(sum);
	}
	// 두개의 정수
	static void func(int num1, int num2) {
		int sum=0;
		if(num2<num1) {
			int tmp = num1;
			num1=num2;
			num2=tmp;
		}
		for(int i=num1; i<=num2; i++) {
			sum+=i;
		}
		System.out.println(sum);
	}
	public static void main(String[] args) {
		func(9);
		func(7, 4);
	}
}

이와 같이 정상적으로 출력 되는 것을 확인 할 수 있다.

 

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2) 예제 2

 

*학생수를 입력받은 만큼 배열을 생성하고 랜덤으로 점수 삽입*

Q 1.  0~59점은 F, 60~69점은 C, 70~79점은 B, 80~100점은 A를 메서드를 이용하여 출력하기

Q 2. 총합과 평균값을 메서드를 이용하여 나타내기

Q 3. 각 등급별 인원수 나타내기

 

package calss03;

import java.util.Random;
import java.util.Scanner;

public class Test02 {
	
	static char fun1(int score) {
		char grade;
		if(score<60) {
			grade = 'F';
		}else if(score<70) {
			grade = 'C';
		}else if(score<80) {
			grade = 'B';
		}else {
			grade = 'A';
		}
		return grade;
	}

	static void fun2(int [] stuData) {
		int sum = 0;
		for(int v:stuData) {
			sum += v;
		}
		System.out.println("총합 : " + sum);
		double avg = sum*1.0/stuData.length;
		System.out.println("평균 : " + avg);
	}

	public static void main(String[] args) {
		// 입력받은 학생수만큼의 배열 생성, 랜덤으로 점수 생성
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		Random r = new Random();

		System.out.println("학생 수 입력: ");
		int cnt = sc.nextInt();
		int [] data = new int [cnt];

		for(int i=0; i<data.length; i++) {
			data[i] = r.nextInt(101);
		}
		for(int v:data) {
			System.out.print(v + " ");
		}
		System.out.println();

		//fun1 사용
		int [] dataCnt = new int [4];
		for(int i=0; i<data.length; i++) {
			char grade = fun1(data[i]);  // 입력받을 score는 data[i]
			System.out.println( grade +"학점 입니다. "); // 여기까지 fun1을 이용한 출력
			// 학점별 인원수 카운트
			if(grade=='A') {
				dataCnt[0]++;
			}else if(grade=='B') {
				dataCnt[1]++;
			}else if(grade=='C') {
				dataCnt[2]++;
			}else {
				dataCnt[3]++;
			}
		}
		for(int v : dataCnt) {
			System.out.print(v + " ");
		}
		System.out.println();
		fun2(data);
	}
}

 

 

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3) 예제 3

 

Q 1. 배열만큼의 값을 랜덤으로 생성하고 메서드를 이용하여 가장 큰 값이 든 Index번호를 출력하라.

 

package calss03;

import java.util.Random;

public class Test01 {
	// 배열이 들어오면 가장 큰 값의 index를 알려주는 메서드
	static int fun(int [] data) {
		int maxIndex =0; // 0이라고 가정하자
		for(int i=0; i<data.length; i++) {
			if(data[maxIndex]<data[i]) {
				maxIndex = i;
			}
		}
		return maxIndex;
	}

	public static void main(String[] args) {
		Random r = new Random();
		int [] data = new int [5];
		
		for(int i=0; i<data.length; i++) {
			data[i] = r.nextInt(11);
		}
		for(int v:data) {
			System.out.print(v + " ");
		}
		System.out.println();
		
		//메서드의 사용
		int index = fun(data);
		System.out.println("가장 큰 값이 든 index 번호는 [" + index + "]입니다.");

	}
}

 

 

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5. 재귀함수

 

1) 재귀함수란

 

: 종료조건을 필요로 하며, 함수 본인을 해결하기 위해 자기 자신을 불러오는 함수(순환호출하는 함수)이다. 예시로는 팩토리얼을 들 수 있다.

 

 

2) 팩토리얼

N!=N x N-1 x N-2 x ... x 2 x 1
N!=N x (N-1)!
f(x)=xf(x-1)
1!=1
3!=3x2x1=6
4!=4x3x2x1=24
5!=5x4x3x2x1=120

즉, 5!=5x4!

이처럼 팩토리얼은 자신을 해결하기 위해서는 기존의 값 혹은 결과물이 필요하다.

이와같이 본인을 해결하기 위해 본인을 순환호출하는 함수는 재귀함수임을 다시 한 번 확인할 수 있다.

static int function(int num) { // input=int : output=int
		if(num<=1) { // 1!은 1이므로
			return 1; // 1을 반환한다
		}
		return num * function(num - 1);
	}

 

 

3) 실습

 

: 입렵된 정수의 각각의 1의자리를 호출 (ex. 1234입력 -> 1 2 3 4출력)

 

package dd;

public class Test01 {
	static void function(int num) {
		if(num/10!=0) { //스텍오버플로우 방지!0이 아니면 불러라
			function(num/10); //
		}	
		System.out.print(num%10+" "); //일의자리 출력
	}
	
public static void main(String[] args) {
	function(1342);
}
}

1 3 4 2가 출력된다.

메모리 상황을 간략하게 그림으로 확인하자면 아래와 같다

package dd;

public class Test01 {
	static void function(int num) {
    		System.out.print(num%10+" "); //일의자리 출력
		if(num/10!=0) { //스텍오버플로우 방지!0이 아니면 불러라
			function(num/10); //
		}	
	}
	
public static void main(String[] args) {
	function(1342);
}
}

2 4 3 1이 출력된다.