Java递归实现Fraction数组元素批量乘法及存在性检查

最近在啃Java递归的知识点，为了加深理解自己设计了个小练习：检查一个Fraction数组里是否存在1/3，如果存在的话，就把数组里所有Fraction元素都和2/1相乘。

循环版本实现 #

最开始我用for循环快速实现了这个功能，逻辑很直观：遍历数组每个元素，逐个执行乘法操作：

public static Fraction[] mulWithFor(Fraction[] arr) {
    for (int i = 0; i<arr.length; i++) {
        arr[i] = arr[i].multiply(new Fraction(2,1));
    }
    return arr;
}

递归版本的探索与实现 #

不过用递归实现的时候就踩坑了，最初写的递归代码完全没法正常工作。后来在别人的帮助下，我把功能拆分成了三个方法来实现，分别负责主逻辑判断、递归检查元素存在性、递归执行批量乘法：

主方法（逻辑入口） #

public static Fraction[] mulAus(Fraction[] arr) {
    if(contains(arr,arr.length-1,new Fraction(1,3))) {
        rekurMul(arr,0);
        return arr;
    }
    throw new IllegalArgumentException("1/3 does not exist in the Input-Array");
}

递归乘法方法 #

从索引0开始，逐个处理数组元素，直到遍历完整个数组就终止递归：

public static void rekurMul(Fraction[] arr, int i) {
    if(i == arr.length) {
        return ;
    }
    arr[i] = arr[i].multiply(new Fraction(2,1));
    rekurMul(arr,i+1);
}

递归检查元素存在方法 #

从数组末尾开始往前遍历检查，只要找到匹配的1/3就返回true，遍历完所有元素都没找到就返回false：

public static boolean contains(Fraction[] arr, int i, Fraction x) {
    if (i>= 0 && i < arr.length) {
        if (arr[i].equals(x)) {
            return true;}
        else {
            return contains(arr, i-1,x);
        }
    }
    return false;
}

配套的Fraction类定义 #

这里用到的Fraction类实现如下，包含了构造方法和分数化简逻辑：

private int numerator; // 分子
private int denominator; // 分母
public Fraction ( int num, int denom ) {
    if ( denom != 0 ) {
        if ( denom < 0 ) {
            numerator = -num;
            denominator = -denom;
        } else {
            numerator = num;
            denominator = denom;
        }
        reduce();
    } else {
        // error: division by zero
        throw new IllegalArgumentException();
    }
}
public Fraction() {
    numerator = 0;
    denominator = 1;
}
public Fraction( int num ) {
    numerator = num;
    denominator = 1;
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者ManuelHGN