• 递归算法



    1、定义:函数(方法)直接或间接调用自身。

    • 必须要有一个明确的结束递归的条件

    递归的退出条件:思考临界值-拿到参数对它的范围进行判断

    • 例子1:

    • 例子2:

    • 例子3:



    2、递归的基本思想: 小规模→大规模;大规模→小规模

    ■ 求解过程:

    • 由最小规模问题的解得出较大规模问题的解
    • 由较大规模问题的解不断得出规模更大问题的解
    • 最后得出原来问题的解

    ■ 拆解过程:

    • 把规模大的问题变成规模较小的同类型问题
    • 规模较小的问题又不断变成规模更小的问题
    • 规模小到一定程度可以直接得出它的解
    凡是可以利用上述思想【小规模→大规模;大规模→小规模】解决问题的,都可以尝试使用递归

    很多链表、二叉树相关的问题都可以使用递归来解决,因为链表、二叉树本身就是递归的结构(链表中包含链表,二叉树中包含二叉树)



    3、递归调用过程:

    int sum(int n){
    	if(n <= 1) return n;
    	return n + sum(n -1);
    }
    



    4、递归使用套路

    ① 明确函数的功能

    • 先不要去思考里面代码怎么写, 首先搞清楚这个函数的干嘛用的,能完成什么功能?

    ② 明确原问题与子问题的关系

    • 寻找 f(n) 与 f(n – 1) 的关系

    ③ 找出边界条件

    思考问题规模小到什么程度可以直接得出解?



    5、经典的递归算法

    (1) 斐波那契数列

    (2) 上楼梯(跳台阶)

    (3) 汉诺塔


    ■ 斐波那契数列

    • 斐波那契数列:1、1、2、3、5、8、13、21、34、……
    int fib(int n){
    	if(n <= 2) return 1;
    	return fib(n -1) + fib(n -2);
    }
    

    ■ 上楼梯(跳台阶)

    • 楼梯有 n 阶台阶,上楼可以一步上 1 阶,也可以一步上 2 阶,走完 n 阶台阶共有多少种不同的走法?

      • 假设 n 阶台阶有 f(n) 种走法,第 1 步有 2 种走法

        如果上 1 阶,那就还剩 n – 1 阶,共 f(n – 1) 种走法

        如果上 2 阶,那就还剩 n – 2 阶,共 f(n – 2) 种走法

        所以 f(n) = f(n – 1) + f(n – 2)

    int climbStairs(int n){
    	if(n <= 2) return 1;
    	return climbStairs(n -1) + climbStairs(n -2);
    }
    

    ■ 汉诺塔

    • 其实分 2 种情况讨论即可

      • 当 n == 1时,直接将盘子从 A 移动到 C

      • 当 n > 1时,可以拆分成 3大步骤:

        ① 将 n – 1 个盘子从 A 移动到 B

        ② 将编号为 n 的盘子从 A 移动到 C

        ③ 将 n – 1 个盘子从 B 移动到 C

        步骤 ① ③ 明显是个递归调用

    // 将第i号盘子 从 from 移动到 to
    void move(int i, String from, String to){
    	System.out.println(i + "号盘子" + from + "->" + to);
    }
    
    /**
    * 将n个盘子从柱子p1 经过柱子 p2 的协助 移动到 p3
    */
    void hanoi(int n, String p1, String p2, String p3){
        if(n <= 1){
            move(n, p1, p3);
            return;
        }
        hanoi(n-1, p1, p3, p2);//将n-1个盘子从柱子p1 经过柱子p3 的协助移动到了 p2
        move(n, p1, p3);
        hanoi(n-1, p2, p1, p3);//将n-1个盘子从柱子p2 经过柱子p1 的协助移动到了 p3
    }
    



    6、递归转非递归

    递归100%可以转换成非递归

    (1) 递归过程中的数据存储:

    递归调用的过程中,会将每一次调用的参数、局部变量都保存在了对应的栈帧(Stack Frame)中

    • 栈帧:调用方法所需要的内存空间(内存空间:存储数据,比如形参、局部变量)

    (2) 递归转非递归

    ■ 自己构建一个栈
    • 原理:模拟函数调用栈
    ■ 利用 重复迭代某个变量 替换掉栈帧中存储的变量



    7、递归注意事项:

    (1) 使用递归不是为了求得最优解,是为了简化解决问题的思路,代码会更加简洁

    • 递归求出来的很有可能不是最优解,也有可能是最优解

    (2) 使用尾递归可以对递归进行优化




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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/shan333/p/16597119.html
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