递归函数的理解 （三种类型）
函數的遞歸調用
遞歸問題是一個說簡單也簡單，說難也有點難理解的問題.我想非常有必要對其做一個總結.
首先理解一下遞歸的定義，遞歸就是直接或間接的調用自身.而至于什么時候要用到遞歸，遞歸和非遞歸又有那些區別？又是一個不太容易掌握的問題，更難的是對于遞歸調用的理解.下面我們就從程序+圖形的角度對遞歸做一個全面的闡述.
我們從常見到的遞歸問題開始:
1?階層函數
#include?<iostream>
using?namespace?std;
int?factorial(int?n)
{
????if?(n?==?0)
????{
???????return?1;
????}
????else
????{
???????int?result?=?factorial(n-1);
???????return?n?*?result;
????}
}
int?main()
{
????int?x?=?factorial(3);
????cout?<<?x?<<?endl;
????return?0;
}
這是一個遞歸求階層函數的實現。很多朋友只是知道該這么實現的，也清楚它是通過不斷的遞歸調用求出的結果.但他們有些不清楚中間發生了些什么.下面我們用圖對此做一個清楚的流程:
?
根據上面這個圖，大家可以很清楚的看出來這個函數的執行流程。我們的階層函數factorial被調用了4次.并且我們可以看出在調用后面的調用中，前面的調用并不退出。他們同時存在內存中。可見這是一件很浪費資源的事情。我們該次的參數是3.如果我們傳遞10000呢。那結果就可想而知了.肯定是溢出了.就用int型來接收結果別說10000，100就會產生溢出.即使不溢出我想那肯定也是見很浪費資源的事情.我們可以做一個粗略的估計:每次函數調用就單變量所需的內存為:兩個int型變量.n和result.在32位機器上占8B.那么10000就需要10001次函數調用.共需10001*8/1024 = 78KB.這只是變量所需的內存空間.其它的函數調用時函數入口地址等仍也需要占用內存空間。可見遞歸調用產生了一個不小的開銷.
2?斐波那契數列
int?Fib(int?n)
{
????if?(n?<=?1)
????{
???????return?n;
????}
????else
????{
???????return?Fib(n-1)?+?Fib(n-2);
????}
}
這個函數遞歸與上面的那個有些不同.每次調用函數都會引起另外兩次的調用.最后將結果逐級返回.
我們可以看出這個遞歸函數同樣在調用后買的函數時，前面的不退出而是在等待后面的結果，最后求出總結果。這就是遞歸.
3
#include?<iostream>
using?namespace?std;
void?recursiveFunction1(int?num)
{
????if?(num?<?5)
????{
???????cout?<<?num?<<?endl;
???????recursiveFunction1(num+1);
????}
}
void?recursiveFunction2(int?num)
{
????if?(num?<?5)
????{
???????recursiveFunction2(num+1);
???????cout?<<?num?<<?endl;
????}
}
int?main()
{
????recursiveFunction1(0);
????recursiveFunction2(0);
????return?0;
}
運行結果:
0
1
2
3
4
4
3
2
1
0
該程序中有兩個遞歸函數。傳遞同樣的參數，但他們的輸出結果剛好相反。理解這兩個函數的調用過程可以很好的幫助我們理解遞歸:
我想能夠把上面三個函數的遞歸調用過程理解了，你已經把遞歸調用理解的差不多了.并且從上面的遞歸調用中我們可以總結出遞歸的一個規律：他是逐級的調用，而在函數結束的時候是從最后面往前反序的結束.這種方式是很占用資源，也很費時的。但是有的時候使用遞歸寫出來的程序很容易理解，很易讀.
為什么使用遞歸:
1?有時候使用遞歸寫出來的程序很容易理解，很易讀.
2?有些問題只有遞歸能夠解決.非遞歸的方法無法實現.如:漢諾塔.
遞歸的條件:
并不是說所有的問題都可以使用遞歸解決，他必須的滿足一定的條件。即有一個出口點.也就是說當滿足一定條件時，程序可以結束，從而完成遞歸調用，否則就陷入了無限的遞歸調用之中了.并且這個條件還要是可達到的.
遞歸有哪些優點:
易讀，容易理解，代碼一般比較短.
遞歸有哪些缺點:
占用內存資源多，費時，效率低下.
因此在我們寫程序的時候不要輕易的使用遞歸，雖然他有他的優點，但是我們要在易讀性和空間，效率上多做權衡.一般情況下我們還是使用非遞歸的方法解決問題.若一個算法非遞歸解法非常難于理解。我們使用遞歸也未嘗不可.如:二叉樹的遍歷算法.非遞歸的算法很難與理解.而相比遞歸算法就容易理解很多.
對于遞歸調用的問題，我們在前一段時間寫圖形學程序時，其中有一個四連同填充算法就是使用遞歸的方法。結果當要填充的圖形稍微大一些時，程序就自動關閉了.這不是一個人的問題，所有人寫出來的都是這個問題.當時我們給與的解釋就是堆棧溢出。就多次遞歸調用占用太多的內存資源致使堆棧溢出，程序沒有內存資源執行下去，從而被操作系統強制關閉了.這是一個真真切切的例子。所以我們在使用遞歸的時候需要權衡再三.
總結
以上是生活随笔為你收集整理的递归函数的理解 （三种类型）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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