java編程之遞歸算法總結(jié)
1.何為遞歸
個(gè)人理解就是自己調(diào)用自己,直到滿足一個(gè)條件結(jié)束自己調(diào)用自己的過(guò)程,這個(gè)就是遞歸。舉一個(gè)通俗的點(diǎn)的例子:
假設(shè)你在一個(gè)電影院,你想知道自己坐在哪一排,但是前面人很多,你懶得去數(shù)了,于是你問(wèn)前一排的人「你坐在哪一排?」,這樣前面的人 (代號(hào) A) 回答你以后,你就知道自己在哪一排了——只要把 A 的答案加一,就是自己所在的排了,不料 A 比你還懶,他也不想數(shù),于是他也問(wèn)他前面的人 B「你坐在哪一排?」,這樣 A 可以用和你一模一樣的步驟知道自己所在的排。然后 B 也如法炮制,直到他們這一串人問(wèn)到了最前面的一排(或者說(shuō)問(wèn)到了知道自己是哪一排的人,預(yù)示著調(diào)用結(jié)束),第一排的人告訴問(wèn)問(wèn)題的人「我在第一排」,最后大家就都知道自己在哪一排了
2.遞歸算法設(shè)計(jì)的基本思想是:
對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題,把原問(wèn)題分解為若干個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單類同的子問(wèn)題,繼續(xù)下去直到子問(wèn)題簡(jiǎn)單到能夠直接求解,也就是說(shuō)到了遞推的出口,這樣原問(wèn)題就有遞推得解。
關(guān)鍵要抓住的是:
(1)遞歸出口
(2)地推逐步向出口逼近
3.常見(jiàn)遞歸算法
(1)最常見(jiàn)的就是階乘,比如求5的階乘,數(shù)學(xué)公式就是:5*4*3*2*1,代碼:
package suanfa;
/**
* Created by tl on 2016/4/10.
*/
public class Digui {
public static int digui(int n){
if(n==1||n==0){
return n;
}else{
System.out.println("執(zhí)行第" + n + "次");
return n*digui(n-1);
}
}
public static void main (String[] args){
System.out.print(digui(5));
}
(2)求1+2+3+4+5+6+7……+1000的和
static int count(int n){
if(n>0){
return n+count(n-1);
}else{
return 0;
}
}
public static void main(String args[])
{
int sum=count(1000);
System.out.println(sum);
}
}
(3)1,1,2,3,5,8,13,21,34...,求用遞歸算第30個(gè)數(shù)
static int count(int n){
if(n==1||n==2) {
return 1;
}
return count(n-1)+count(n-2);
}
public static void main(String args[])
{
int sum=count(30);
System.out.println(sum);
}
用遞歸方式實(shí)現(xiàn) 99乘法表
代碼如下:
package test.ms;
public class MultiTable {
public static void main(String args[]) {
m(9);
}
/**
* 打印出九九乘法表
* @param i
*/
public static void m(int i) {
if (i == 1) {
System.out.println("1*1=1 ");
} else {
m(i - 1);
for (int j = 1; j <= i; j++) {
System.out.print(j + "*" + i + "=" + j * i + " ");
}
System.out.println();
}
}
}
遞歸的效率問(wèn)題及遞歸與循環(huán)比較
1.所謂的遞歸慢到底是什么原因呢?
大家都知道遞歸的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)調(diào)用函數(shù)本身,函數(shù)調(diào)用的時(shí)候,每次調(diào)用時(shí)要做地址保存,參數(shù)傳遞等,這是通過(guò)一個(gè)遞歸工作棧實(shí)現(xiàn)的。具體是每次調(diào)用函數(shù)本身要保存的內(nèi)容包括:局部變量、形參、調(diào)用函數(shù)地址、返回值。那么,如果遞歸調(diào)用N次,就要分配N*局部變量、N*形參、N*調(diào)用函數(shù)地址、N*返回值。這勢(shì)必是影響效率的。
2.用循環(huán)效率會(huì)比遞歸效率高嗎?
遞歸與循環(huán)是兩種不同的解決問(wèn)題的典型思路。當(dāng)然也并不是說(shuō)循環(huán)效率就一定比遞歸高,遞歸和循環(huán)是兩碼事,遞歸帶有棧操作,循環(huán)則不一定,兩個(gè)概念不是一個(gè)層次,不同場(chǎng)景做不同的嘗試。
2.1遞歸算法:
優(yōu)點(diǎn):代碼簡(jiǎn)潔、清晰,并且容易驗(yàn)證正確性。(如果你真的理解了算法的話,否則你更暈)
缺點(diǎn):它的運(yùn)行需要較多次數(shù)的函數(shù)調(diào)用,如果調(diào)用層數(shù)比較深,需要增加額外的堆棧處理(還有可能出現(xiàn)堆棧溢出的情況),比如參數(shù)傳遞需要壓棧等操作,會(huì)對(duì)執(zhí)行效率有一定影響。但是,對(duì)于某些問(wèn)題,如果不使用遞歸,那將是極端難看的代碼。
2.2循環(huán)算法:
優(yōu)點(diǎn):速度快,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
缺點(diǎn):并不能解決所有的問(wèn)題。有的問(wèn)題適合使用遞歸而不是循環(huán)。如果使用循環(huán)并不困難的話,最好使用循環(huán)。
2.3遞歸算法和循環(huán)算法總結(jié):
1.一般遞歸調(diào)用可以處理的算法,也通過(guò)循環(huán)去解決常需要額外的低效處理。
2.現(xiàn)在的編譯器在優(yōu)化后,對(duì)于多次調(diào)用的函數(shù)處理會(huì)有非常好的效率優(yōu)化,效率未必低于循環(huán)。
3.遞歸和循環(huán)兩者完全可以互換。如果用到遞歸的地方可以很方便使用循環(huán)替換,而不影響程序的閱讀,那么替換成遞歸往往是好的。(例如:求階乘的遞歸實(shí)現(xiàn)與循環(huán)實(shí)現(xiàn)。)
3.那么遞歸使用的棧是什么樣的一個(gè)棧呢?
首先,看一下系統(tǒng)棧和用戶棧的用途。
3.1系統(tǒng)棧(也叫核心棧、內(nèi)核棧)是內(nèi)存中屬于操作系統(tǒng)空間的一塊區(qū)域,其主要用途為:(1)保存中斷現(xiàn)場(chǎng),對(duì)于嵌套中斷,被中斷程序的現(xiàn)場(chǎng)信息依次壓入系統(tǒng)棧,中斷返回時(shí)逆序彈出;(2)保存操作系統(tǒng)子程序間相互調(diào)用的參數(shù)、返回值、返回點(diǎn)以及子程序(函數(shù))的局部變量。
3.2用戶棧是用戶進(jìn)程空間中的一塊區(qū)域,用于保存用戶進(jìn)程的子程序間相互調(diào)用的參數(shù)、返回值、返回點(diǎn)以及子程序(函數(shù))的局部變量。
我們編寫(xiě)的遞歸程序?qū)儆谟脩舫绦?,因此使用的是用戶?!?/p>
總結(jié)
以上就是本文關(guān)于java編程之遞歸算法總結(jié)的全部?jī)?nèi)容,希望對(duì)大家有所幫助。感興趣的朋友可以繼續(xù)參閱本站:java實(shí)現(xiàn)的各種排序算法代碼示例、Java算法之堆排序代碼示例、Java 蒙特卡洛算法求圓周率近似值實(shí)例詳解等,有什么問(wèn)題可以隨時(shí)留言,小編會(huì)及時(shí)回復(fù)大家的。感謝朋友們對(duì)本站的支持!
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