[转载]几个简单的递归例子

几个简单的递归例子

原文链接https://blog.csdn.net/ten_sory/article/details/64126341

刚接触递归的同学,可能难以理解递归,难以理解的点可能很多,例如:

1.函数为什么可以在自己的内部又调用自己呢?

2.既然可以自己调用自己,那么递归运行过程中一定回有很多层相互嵌套,到底什么时候不再嵌套呢?

3.递归运行过程中,相互嵌套的多层之间会有参数传递,多层之间是否会相互影响?


递归两个要素

1.递归边界

2.递归的逻辑——递归"公式"

递归的过程一定有参数的变化,并且参数的变化,和递归边界有关系.

在难度较大的题目中,这两者均不容易直接得到.


递归的种种问题,也许理解的同学可能可以用一句话解释清楚,但是不理解的同学再怎么说也没办法理解.

下面通过几个简单的例子【体会】一下递归,先从【感性】的角度理解递归.


1.Fibonacci数

我们直到Fibonacci数的递推公式为:F(0)=F(1)=1,F(n)=F(n-1)+F(n-2) n>=2;

这个明显地给出了递归边界n=0或1的时候F(n)的值,和递归逻辑F(n)=F(n-1)+F(n-2),即递推公式.所以这个递归函数不难书写


  
  
  1. #include<iostream>
  2. using namespace std;
  3. int F(int n)//函数返回一个数对应的Fibonacci数
  4. {
  5. if(n== 0 || n== 1) //递归边界
  6. return 1;
  7. return F(n -1) + F(n -2); //递归公式
  8. }
  9. int main()
  10. {
  11. //测试
  12. int n;
  13. while( cin >> n)
  14. cout << F(n) << endl;
  15. return 0;
  16. }




2.阶乘

阶乘的递归公式为:


代码如下:


  
  
  1. #include<iostream>
  2. using namespace std;
  3. int F(int n)
  4. {
  5. if(n== 0) //递归边界
  6. return 1;
  7. return n*F(n -1); //递归公式
  8. }
  9. int main()
  10. {
  11. int n;
  12. cin >> n;
  13. cout << F(n) << endl;
  14. return 0;
  15. }


3.数组求和

给一个数组a[]:a[0],a[1],...,a[n-1]如何用递归的方式求和?

仍然是两个问题:递归边界和递归公式.

递归边界是什么?一时不容易想到,但是我们想到了求和,多个数的求和过程是什么,x,y,z,w手动求和的过程是什么?步骤如下:

x+y=a,任务变为a,z,w求和

a+z=b,任务变为b,w求和

b+w=c得出答案

思考一下,【得出答案】这一步为什么就可以得出答案呢?(废话?)是因为,一个数不用相加就能得出答案.

所以,递归的边界就是只有一个数.

所以,递归边界有了,那么递归公式呢?其实手动计算过程中,隐含了递归公式:


其中+为求两个数的和,F为求多个数的和的递归函数.代码如下:


  
  
  1. #include<iostream>
  2. using namespace std;
  3. int F(int a[],int start,int end)
  4. {
  5. if(start==end) //递归边界
  6. return a[start];
  7. return a[start] + F(a,start+ 1,end); //递归公式
  8. }
  9. int main()
  10. {
  11. int a[] = { 1, 2, 3, 4, 5};
  12. int s= 0,e= 4;
  13. cout << F(a,s,e) << endl;
  14. return 0;
  15. }


4.求数组元素最大值

手动求最大值的过程是什么,遍历+比较,过程如下:

例如,求3,2,6,7,2,4的最大值:先设置最大值max=-999999,然后将max和数组元素逐个(遍历)比较如果a[i]>max,则更新max的值为a[i],否则max不变,继续向后遍历,直到遍历结束.

max<3,则max=3

max>2,max=3不变

max<6,则max=6

max<7,则max=7

max>2,max=7不变

max>4,max=7不变

遍历结束,max=7为最大值.

和求和类似,递归的公式如下:


其中max为求两个数的较大值函数,F为求多个数的最大值的递归函数.代码如下:


  
  
  1. #include<iostream>
  2. using namespace std;
  3. #define max(a,b) (a>b?a:b)
  4. int F(int a[],int s,int e)
  5. {
  6. if(s==e)
  7. return a[s];
  8. else if(s+ 1 == e) //递归边界
  9. return max(a[s],a[e]);
  10. return max(a[s],F(a,s+ 1,e)); //递归公式!!!
  11. }
  12. int main()
  13. {
  14. int a[] = { 5, 1, 4, 6, 2};
  15. int s = 0,e = 4;
  16. cout << F(a,s,e) << endl;
  17. return 0;
  18. }



之所以,说上面的几个例子是【简单例子】,是因为上述所有的递归都属于【单向递归】.单向递归,递归的路径就是一个方向,所以思路相对比较容易想到.

较难的递归问题,一般都不是单向递归,而是需要使用【回溯】的方法,递归的方法不太容易想到.

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