原帖及讨论:http://bbs.bccn.net/thread-175695-1-1.html */ -------------------------------------------------------------------------------------- */ 出自: 编程中国 http://www.bccn.net */ 作者: nuciewth E-mail:wth870628@163.com QQ:314218584 */ 时间: 2007-10-7 编程论坛首发 */ 声明: 尊重作者劳动,转载请保留本段文字 */ --------------------------------------------------------------------------------------
写来玩玩,希望大家都给点意见.
一、什么是递归 很多数据结构的定义都是根据递归性质来进行定义的,是因为这些结构固有的性质。 递归是指某个函数直接或间接的调用自身。问题的求解过程就是划分成许多相同性质 的子问题的求解,而小问题的求解过程可以很容易的求出,这些子问题的解就构成里原 问题的解了。 二、递归的几个特点 1.递归式,就是如何将原问题划分成子问题。 2.递归出口,递归终止的条件,即最小子问题的求解,可以允许多个出口。 3.界函数,问题规模变化的函数,它保证递归的规模向出口条件靠拢 三、递归的运做机制 很明显,很多问题本身固有的性质就决定此类问题是递归定义,所以递归程序很直接 算法程序结构清晰、思路明了。但是递归的执行过程却很让人费解,这也是让很多人 难理解递归的原因之一。由于递归调用是对函数自身的调用,在一次调用没有结束之前 又开始了另外一次调用,按照作用域的规定,函数在执行终止之前是不能收回所占用的 空间,必须保存下来,这也就意味着每一次的调用都要把分配的相应空间保存起来。为 了更好管理这些空间,系统内部设置一个栈,用于存放每次函数调用与返回所需的各种 数据,其中主要包括函数的调用结束的返回地址,返回值,参数和局部变量等。 其过程大致如下: 1.计算当前函数的实参的值 2.分配空间,并将首地址压栈,保护现场 3.转到函数体,执行各语句,此前部分会重复发生(递归调用) 4.直到出口,从栈顶取出相应数据,包括,返回地址,返回值等等,收回空间,恢复现场,转到上一 层的调用位置继续执行本次调用未完成的语句。 四、引入非递归 从用户使用角度来说,递归真的很简便,对程序宏观上容易理解。递归程序的时间复杂度虽然可以根据 T(n)=T(n-1)*f(n)递归求出,其中f(n)是递归式的执行时间复杂度,一般来说,时间复杂度和对应的非 递归差不多,但是递归的效率是相当低的它主要发费在反复的进栈出栈,各种中断等机制上(具体的可 以参考操作系统)更有甚者,在递归求解过程中,某些解会重复的求好几次,这是不能容忍的,这些也 是引入非递归机制的原因之一。 五、递归转非递归的两种方法 1.一般根据是否需要回朔可以把递归分成简单递归和复杂递归,简单递归一般就是根据递归式来找出递 推公式(这也就引申出分治思想和动态规划)。而复杂递归一般就是模拟系统处理递归的机制,使用栈 或队列等数据结构保存回朔点来求解。 六、几个简单的例子 1.求解阶乘 阶乘的定义就是 n!=n*(n-1)! 0!=1 1!=1 根据定义我们很容易就想到递归方法,做法如下 int Fact(int n) { if(n==0) return 1; //递归出口 return n*Fact(n-1) //n*Fact(n-1)就是递归式,其中n-1就是界函数 } 2.再看Fibonacci的例子 定义:某项的值等于前两项的和,其中第一和第二项为1。 根据定义我们很容易写出程序,这里就不写出来了,当我们用笔划几下的时候我们是否会发现有很多解 是重复求出的。举个例子要求F(5) F(5)=F(4)+F(3); F(4)=F(3)+F(2); F(3)=F(2)+F(1); 其中F(3)求解2次。这显然就是时间的浪费。下面我们用递推技术来转化成非递归 从例子可以发现我们可以倒过来求解,即从底到顶把F(n)之前要计算的东西保存下来。 程序就是: int Fibona(int n) { int p1=1,p2=1; //int a[100]={0}; //a[1]=1,a[2]=1; for(int i=3;i<=n;i++) //从三开始就可以了,后面的return包括1,2两种情况 { int r=p1; //递推,可以使用数组全部保存 p1=p2; p2+=r; //a[i]=a[i-1]+a[i-2] } return p2; //return a[n]; } 3.带回朔的复杂递归:具体例子参照二叉树的遍历程序。 http://bbs.bccn.net/thread-137061-1-1.html 举个简单点的:求解按照中点优先的顺序遍历线形表 按照定义,当然是想到先输出求解的线形表中点值,再输出左部分,然后右部分。 部分代码如下: void Mid_Order(int a[],int left,int right) { int mid; if(left<right) { mid=(left+rigth)/2; printf("%d ",a[mid]); //输出中点 Mid_Order(a,left,mid-1); //递归调用左部 Mid_Order(a,mid+1,right); //递归调用右部 } } 显然,在非递归中必须在打印中点之后即将要要访问左部时,要把右部的信息保存起来,结合访问顺序 的特点,知道这里要使用栈。具体做法在这就不实现了。^_^ 时间关系,就写这么多了,有什么不对地方,望大家斧正。谢谢^_^
|