递归

简单的说: 递归就是方法自己调用自己,每次调用时传入不同的变量.递归有助于编程者解决复杂的问题,同时可以让代码变得简洁。 这里不禁的让我想起了两部电影 盗梦空间 蝴蝶效应

递归能解决什么样的问题

  1. 各种数学问题如: 8 皇后问题 , 汉诺塔, 阶乘问题, 迷宫问题, 球和篮子的问题(google 编程大赛)

  2. 各种算法中也会使用到递归,比如快排,归并排序,二分查找,分治算法等.

  3. 将用栈解决的问题-->第归代码比较简洁

递归需要遵守的重要规则

  1. 执行一个方法时,就创建一个新的受保护的独立空间(栈空间)

  2. 方法的局部变量是独立的,不会相互影响, 比如 n 变量

  3. 如果方法中使用的是引用类型变量(比如数组),就会共享该引用类型的数据.

  4. 递归必须向退出递归的条件逼近,否则就是无限递归,出现 StackOverflowError,死龟(归)了:)

  5. 当一个方法执行完毕,或者遇到 return,就会返回,遵守谁调用,就将结果返回给谁,同时当方法执行完毕或者返回时,该方法也就执行完毕

在项目中我常用的有可能是循环,偶尔也会用到递归,在其他的算法中也经常有递归算法的出现,比如我关于树的遍历,如果对递归的本质不是很理解就无法真正的掌握其算法的真意。

递归算法的推导

需求:给定一个数值 num,首先将这个数值 -2 ,在 + 1,当num小于0时结束

如果不考虑递归的出现:有可能的代码如下:

    private static void test(int num) {
        if (num < 0) {
            return;
        } else {
            num -= 2;
            num += 1;
            if (num < 0) {
                return;
            } else {
                num -= 2;
                num += 1;
                //........
            }
        }
    }

对于一个简单的需求,我们就要一直这样写下去,但是当你写几次就会发现,这代码的重复率好高呀,刚写完,于是聪明的人的代码就会出现下面的递归代码:

    private static void test2(int num) {
        if (num < 0) {
            return;
        }
        test2(num - 2);
        num += 1;
    }

这样的代码是不是很简单,但是原理和执行流程你是否动呢?

递归的执行流程

首先我们将上面的代码改造一下,这样可以更好的看出来执行流程

    private static void test2(int num) {
        if (num < 0) {
            return;
        }
        System.out.println("前" + num);//5  3 1
        test2(num - 2);
        System.out.println("-----");
        System.out.println("中" + num);//1 3 5
        num += 1;
        System.out.println("-----");
        System.out.println("后" + num);//2 4 6
    }

大家先想想输出的log会是什么样的呢?

//      前5
//      前3
//      前1
//      -----
//      中1
//      -----
//      后2
//      -----
//      中3
//      -----
//      后4
//      -----
//      中5
//      -----
//      后6

最终的输出,是不是和你想想的不太一样呢?是什么原因造成了这样的输出呢?

我们画一张图来处理一下其流程:

从图中我们可以看出,其执行的流程也是先将递归前的代码执行完成,然后逐层的执行,及从最后的一层操作操作向前执行,这里也不难看出其递归的执行流程和栈一样的,都是后进先出;

递归需要遵守的重要规则

  1. 执行一个方法时,就创建一个新的受保护的独立空间(栈空间)

  2. 方法的局部变量是独立的,不会相互影响, 比如 n 变量

  3. 如果方法中使用的是引用类型变量(比如数组),就会共享该引用类型的数据.

  4. 递归必须向退出递归的条件逼近,否则就是无限递归,出现 StackOverflowError,死龟(归)了:)

  5. 当一个方法执行完毕,或者遇到 return,就会返回,遵守谁调用,就将结果返回给谁,同时当方法执行完毕或者返回时,该方法也就执行完毕

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