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Java学习:递归

作者:25minutes 时间:2019-09-26 10:29:25 0 删除 编辑

来源:菜鸟传奇



递归的思想

以此类推是递归的基本思想。

具体来讲就是把规模大的问题转化为规模小的相似的子问题来解决。在函数实现时,因为解决大问题的方法和解决小问题的方法往往是同一个方法,所以就产生了函数调用它自身的情况。另外这个解决问题的函数必须有明显的结束条件,这样就不会产生无限递归的情况了。

递归的两个条件

可以通过递归调用来缩小问题规模,且新问题与原问题有着相同的形式。(自身调用)

存在一种简单情境,可以使递归在简单情境下退出。(递归出口)

递归三要素:

一定有一种可以退出程序的情况;

总是在尝试将一个问题化简到更小的规模

父问题与子问题不能有重叠的部分

递归:自已(方法)调用自已

例子:用递归把目录下所有的目录及文件全部显示出来

public class B {

public static void main(String[] args) {

File file = new File("f:\\123");

listAllFile(file);

}

public static void listAllFile(File file) {

File[] strs = file.listFiles();

for (int i = 0; i < strs.length; i++) {

// 判断strs[i]是不是目录

if (strs[i].isDirectory()) {

listAllFile(strs[i]);//递归调用自己

System.out.println("目录="+strs[i].getName());

} else {

System.out.println("文件名="+strs[i].getName());

}

}

}

}

递归算法的一般形式:

func( mode){

if(endCondition){ //递归出口

end;

}else{

func(mode_small) //调用本身,递归

}

}

例子

求一个数的阶乘是练习简单而典型的例子,阶乘的递推公式为:factorial(n)=n*factorial(n-1),其中n为非负整数,且0!=1,1!=1

我们根据递推公式可以轻松的写出其递归函数:

public static long factorial(int n) throws Exception {

if (n < 0)

throw new Exception("参数不能为负!");

else if (n == 1 || n == 0)

return 1;

else

return n * factorial(n - 1);

}

递归的过程

在求解6的阶乘时,递归过程如下所示。

我们会惊奇的发现这个过程和栈的工作原理一致对,递归调用就是通过栈这种数据结构完成的。整个过程实际上就是一个栈的入栈和出栈问题。然而我们并不需要关心这个栈的实现,这个过程是由系统来完成的。

那么递归中的“递”就是入栈,递进;“归”就是出栈,回归。

我们可以通过一个更简单的程序来模拟递进和回归的过程:

/*

关于 递归中 递进和回归的理解*/

public static void recursion_display(int n) {

int temp=n;//保证前后打印的值一样

System.out.println("递进:" + temp);

if (n > 0) {

recursion_display(--n);

}

System.out.println("回归:" + temp);

}

递归的例子

斐波那契数列

斐波那契数列的递推公式:Fib(n)=Fib(n-1)+Fib(n-2),指的是如下所示的数列:

1、1、2、3、5、8、13、21.....

按照其递推公式写出的递归函数如下:

public static int fib(int n) throws Exception {

if (n < 0)

throw new Exception("参数不能为负!");

else if (n == 0 || n == 1)

return n;

else

return fib(n - 1) + fib(n - 2);

}

递归调用的过程像树一样,通过观察会发现有很多重复的调用。

归并排序

归并排序也是递归的典型应用,其思想:将序列分为若干有序序列(开始为单个记录),两个相邻有序的序列合并成一个有序的序列,以此类推,直到整个序列有序。

//递归过程是:在递进的过程中拆分数组,在回归的过程合并数组

public static void mergeSort(int[] source, int[] temp, int first, int last) {

if (first < last) {

int mid = (first + last) / 2;

mergeSort(source, temp, first, mid); //归并排序前半个子序列

mergeSort(source, temp, mid + 1, last); //归并排序后半个子序列

merge(source, temp, first, mid, last); //在回归过程中合并

} else if (first == last) { //待排序列只有一个,递归结束

temp[first] = source[first];

}

}

同样调用过程向树一样,但是它并没有重复调用的问题。在递进的过程中拆分数组,在回归的过程合并数组 。通过递归来实现归并排序,程序结构和条理非常清晰。

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