迭代是人,递归是神(迭代与递归的总结:比较)
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在計算機編程實現中有常常兩種方法:一曰迭代(iterate);二曰遞歸(recursion)。
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從“編程之美”的角度看,可以借用一句非常經典的話:“迭代是人,遞歸是神!”來從宏觀上對二者進行把握。
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從概念上講,遞歸就是指程序調用自身的編程思想,即一個函數調用本身;迭代是利用已知的變量值,根據遞推公式不斷演進得到變量新值得編程思想。
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從直觀上講,遞歸是將大問題化為相同結構的小問題,從待求解的問題出發,一直分解到已經已知答案的最小問題為止,然后再逐級返回,從而得到大問題的解(一個非常形象的例子就是分類回歸樹 classification and regression tree,從root出發,先將root分解為另一個(root,sub-tree),就這樣一直分解,直到遇到leafs后逐層返回);而迭代則是從已知值出發,通過遞推式,不斷更新變量新值,一直到能夠解決要求的問題為止。
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以斐波那契數列的求解為例,通過兩種典型的實現進行對比:
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fib(0)=0;
fib(1)=1;
fib(n)=fib(n-1)+fib(n-2);
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遞歸的實現
[objc]?view plain?copy- int?fib(int?n){??
- ?????if(n>1)?return?fib(n-1)?+?fib(n-2);??
- ?????else?return?n;?//?n?=?0,?1時給出recursion終止條件??
- }??
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迭代的實現
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[objc]?view plain?copy- int?fib(int?n){??
- ????int?i,?temp0,?temp1,?temp2;????????
- ????if(n<=1)?return?n;??
- ????temp1?=?0;??
- ????temp2?=?1;??
- ????for(i?=?2;?i?<=?n;?i++){??
- ????????temp0?=?temp1?+?temp2;??
- ????????temp2?=?temp1;??
- ????????temp1?=?temp0;??
- ????}??
- ????return?temp0;??
- }??
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下面就對遞歸和迭代進行比較:
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遞歸實際上不斷地深層調用函數,直到函數有返回才會逐層的返回,因此,遞歸涉及到運行時的堆棧開銷(參數必須壓入堆棧保存,直到該層函數調用返回為止),所以有可能導致堆棧溢出的錯誤;但是遞歸編程所體現的思想正是人們追求簡潔、將問題交給計算機,以及將大問題分解為相同小問題從而解決大問題的動機。
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迭代大部分時候需要人為的對問題進行剖析,將問題轉變為一次次的迭代來逼近答案。迭代不像遞歸一樣對堆棧有一定的要求,另外一旦問題剖析完畢,就可以很容易的通過循環加以實現。迭代的效率高,但卻不太容易理解,當遇到數據結構的設計時,比如圖‘表、二叉樹、網格等問題時,使用就比較困難,而是用遞歸就能省掉人工思考解法的過程,只需要不斷的將問題分解直到返回就可以了。
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總之,遞歸算法從思想上更加貼近人們處理問題的思路,而且所處的思想層級算是高層(神),而迭代則更加偏向于底層(人),所以從執行效率上來講,底層(迭代)往往比高層(遞歸)來的高,但高層(遞歸)卻能提供更加抽象的服務,更加的簡潔。
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從個人來講,我非常認同“迭代是人,遞歸是神”!
總結
以上是生活随笔為你收集整理的迭代是人,递归是神(迭代与递归的总结:比较)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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