Java 递归算法详解
什么是递归:
简单地说,就是如果在函数中存在着调用函数本身的情况,这种现象就叫递归。(简单的说就是函数自己调用自己) 进一步剖析「递归」,先有「递」再有「归」,「递」的意思是将问题拆解成子问题来解决, 子问题再拆解成子子问题,...,直到被拆解的子问题无需再拆分成更细的子问题(即可以求解),「归」是说最小的子问题解决了,那么它的上一层子问题也就解决了,上一层的子问题解决了,上上层子问题自然也就解决了,....,直到最开始的问题解决。
递归最恰当的比喻,就是查词典。我们使用的词典,本身就是递归,为了解释一个词,需要使用更多的词。当你查一个词,发现这个词的解释中某个词仍然不懂,于是你开始查这第二个词,可惜,第二个词里仍然有不懂的词,于是查第三个词,这样查下去,直到有一个词的解释是你完全能看懂的,那么递归走到了尽头,然后你开始后退,逐个明白之前查过的每一个词,最终,你明白了最开始那个词的意思。
递归的特点:
实际上,递归有两个显著的特征,终止条件和自身调用
1.终止条件:递归必须有一个终止的条件,即不能无限循环地调用本身(会造成栈内存溢出)。
2..自身调用:原问题可以分解为子问题,子问题和原问题的求解方法是一致的,即都是调用自身的同一个函数。
递归解题思路:
解决递归问题一般就三步曲,分别是:
- 第一步,定义函数功能
- 第二步,寻找递归终止条件
- 第三步,递推函数的等价关系
这个递归解题三板斧理解起来有点抽象,我们拿阶乘递归例子来喵喵吧~
1.定义函数功能
定义函数功能,就是说,你这个函数是干嘛的,做什么事情,换句话说,你要知道递归原问题是什么呀?比如你需要解决阶乘问题,定义的函数功能就是n的阶乘,如下:
//n的阶乘(n为大于0的自然数)public static int getFactorial(int num) {}
2.寻找递归终止条件
递归的一个典型特征就是必须有一个终止的条件,即不能无限循环地调用本身。所以,用递归思路去解决问题的时候,就需要寻找递归终止条件是什么。比如阶乘问题,当n=1的时候,不用再往下递归了,可以跳出循环啦,n=1就可以作为递归的终止条件,如下:
//n的阶乘(n为大于0的自然数)
public static int getFactorial(int num) {if (num == 1){return 1;}
}
3.递推函数的等价关系式
递归的本义,就是原问题可以拆为同类且更容易解决的子问题,即原问题和子问题都可以用同一个函数关系表示。递推函数的等价关系式,这个步骤就等价于寻找原问题与子问题的关系,如何用一个公式把这个函数表达清楚。阶乘的公式就可以表示为 f(n) = n * f(n-1), 因此,阶乘的递归代码就可以写成这样,如下:
public static int getFactorial(int num) {if (num == 1) {return 1;}return num * getFactorial(num - 1);}
完整代码如下:
public class 递归算法 {public static void main(String[] args) {int factorial = getFactorial(5);System.out.println(factorial);}public static int getFactorial(int num) {if (num == 1) {return 1;}return num * getFactorial(num - 1);}
}
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