数据结构：利用栈，将递归转换为非递归的方法

利用栈将递归转换为非递归

对于一般的递归过程，仿照递归算法执行过程中递归工作栈的状态变化，可直接写出相应的非递归算法。

步骤

第一次调用的参数push进堆栈，原有递归代码外层加一个while循环，判断条件就是递归结束的条件。递归调用的地方改成push(); continue;
直到遇到递归终止条件，退出递归运算所在循环，再用一个新的循环做出栈操作并计算，将递归代码中的return改成pop并执行响应的计算，直到栈空为止。就可以了。

完整描述：

(1) 设置一个工作栈存放递归工作记录（包括实参、返回地址及局部变量等）。

(2) 进入非递归调用入口（即被调用程序开始处）将调用程序传来的实参和返回地址入栈（递归程序不可以作为主程序，因而可认为初始是被某个调用程序调用。

(3) 进入递归调用入口：当不满足递归结束条件时，逐层递归，将实参、返回地址及局部变量入栈，这一过程可用循环语句来实现一模拟递归分解的过程。

(4) 递归结束条件满足，将到达递归出口的给定常数作为当前的函数值。

(5) 返回处理：在栈不空的情况下，反复退出栈顶记录，根据记录中的返回地址进行题意规定的操作，即逐层计算当前函数值，直至栈空为止一模拟递归求值过程。

通过以上步骤，可将任何递归算法改写成非递归算法。但改写后的非递归算法和原来比较起来，结构不够清晰，可读性差，有的还需要经过一系列的优化。

代码示例

设 n 为大于等于 0 的整数，利用堆栈设计下列函数的非递归算法。（天津大学，2006）

下面将给出一种递归解法、四种非递归解法，供参考。

import java.util.Stack;public class Recursion {public static void main(String[] args) {// 测试用例for (int i = 0; i < 20; i++) {System.out.println(recursion(i));System.out.println(non_recursion1(i));System.out.println(non_recursion2(i));System.out.println(non_recursion3(i));System.out.println(non_recursion4(i));System.out.println("=====");}}/*** 使用递归*/public static int recursion(int n) {if (n == 0) {return 1;} else {int b = n / 2;int res = recursion(b);return n * res;}}/*** 非递归方法1：利用栈，双参数*/public static int non_recursion1(int n) {class Node {int a;int b;}Stack<Node> stack = new Stack<>();int result = 1;if (n < 0) return 0;if (n == 0) return 1;else {while (n != 0) {Node node = new Node();node.a = n;node.b = n / 2;n = node.b;stack.push(node);}while (!stack.isEmpty()) {result = result * stack.pop().a;}}return result;}/*** （推荐解法）非递归方法2：利用栈，单参数*/public static int non_recursion2(int n) {Stack<Integer> stack = new Stack<>();int result = 1;if (n < 0) return 0;if (n == 0) return 1;else {while (n != 0) {stack.push(n);n = n / 2;}while (!stack.isEmpty()) {result = result * stack.pop();}}return result;}/*** 非递归方法3：自定义数组模拟栈，双参数*/public static int non_recursion3(int n) {class Node {int a;int b;}Node[] node = new Node[100];int result = 1;int top = 0;if (n < 0) return 0;if (n == 0) result = 1;else {while (n != 0) {top++;node[top] = new Node();node[top].a = n;node[top].b = n / 2;n = node[top].b;}while (top != 0) {result = result * node[top--].a;}}return result;}/*** 由于是尾递归，因此可以不用栈*/public static int non_recursion4(int n) {int result = 1;if (n < 0) return 0;if (n == 0) return 1;else {while (n != 0) {result = result * n;n = n / 2;}return result;}}
}

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