遞歸算法經(jīng)典實(shí)例 C語(yǔ)言中的遞歸程序可以用非遞歸算法實(shí)現(xiàn)嗎?
C語(yǔ)言中的遞歸程序可以用非遞歸算法實(shí)現(xiàn)嗎?是的,所有遞歸都可以用循環(huán)和堆棧等價(jià)重寫(xiě)。如何對(duì)遞歸進(jìn)行理解?既然您想用簡(jiǎn)單的白話來(lái)解釋遞歸算法,我就給您解釋一下,以確保您理解。有個(gè)熟悉的故事,正好可以解釋
C語(yǔ)言中的遞歸程序可以用非遞歸算法實(shí)現(xiàn)嗎?
是的,所有遞歸都可以用循環(huán)和堆棧等價(jià)重寫(xiě)。
如何對(duì)遞歸進(jìn)行理解?
既然您想用簡(jiǎn)單的白話來(lái)解釋遞歸算法,我就給您解釋一下,以確保您理解。
有個(gè)熟悉的故事,正好可以解釋遞歸。
這個(gè)故事不斷地調(diào)用自己,遞歸是一個(gè)函數(shù)多次調(diào)用自己。不同的是遞歸不能像這個(gè)故事那樣多次調(diào)用自己。遞歸必須有終止條件,它將在多次調(diào)用后終止。
這個(gè)解釋很口語(yǔ)化。
尾遞歸究竟是好是壞?
如果遞歸級(jí)別太多,則會(huì)出現(xiàn)堆棧溢出異常,因?yàn)槊看握{(diào)用都會(huì)生成新的堆棧幀,并使用此堆棧幀保留當(dāng)前函數(shù)的狀態(tài)值。如果不需要保存狀態(tài)值,則可以重用堆棧幀而不會(huì)導(dǎo)致堆棧溢出。
以n的階乘為例:
正常遞歸:
如果n=3,則每一步都需要保留n值和下一個(gè)函數(shù)的返回值,因此每次調(diào)用都需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)新的堆棧幀
尾部遞歸:
如果n=3,則每次調(diào)用都可以重用堆棧幀,因?yàn)椴恍枰4鏍顟B(tài)值。
因此,當(dāng)遞歸在當(dāng)前堆棧幀執(zhí)行后完成時(shí),它不需要保留當(dāng)前堆棧幀,但根據(jù)當(dāng)前堆棧幀的結(jié)果,它可以在進(jìn)入下一個(gè)堆棧幀時(shí)優(yōu)化為尾部遞歸。通常,尾部遞歸需要滿(mǎn)足遞歸調(diào)用是函數(shù)體中最后執(zhí)行的語(yǔ)句。例如,在factorial示例中,要執(zhí)行的最后一條語(yǔ)句是直接調(diào)用factorial(n-1,n*result),而不是表達(dá)式n*factorial(n-1)。如果是表達(dá)式,則需要堆棧幀來(lái)保留N和階乘(N-1)的結(jié)果。