[C语言]——函数递归

目录

一.什么是递归

1.递归的思想:

二.递归的限制条件

三.递归举例

1.举例1:求n的阶乘

1.1分析和代码实现

1.2画图推演

2.举例2:顺序打印⼀个整数的每⼀位 

2.1分析和代码实现

2.2画图推演

 四.递归与迭代

1.举例3:求第n个斐波那契数


一.什么是递归

递归是学习C语言函数绕不开的⼀个话题,那什么是递归呢?
递归其实是⼀种解决问题的⽅法,在C语⾔中, 递归就是函数自己调用自己
写⼀个史上最简单的C语⾔递归代码:
#include <stdio.h>
int main()
{printf("hehe\n");main();//main函数中⼜调⽤了main函数return 0;
}
上述就是⼀个简单的递归程序,只不过上⾯的递归只是为了演⽰递归的基本形式,不是为了解决问
题,代码最终也会陷⼊死递归,导致栈溢出(Stack overflow)。

Stack overflow:栈溢出

1.递归的思想:

把⼀个大型复杂问题层层转化为⼀个与原问题相似,但规模较⼩的⼦问题来求解;直到⼦问题不能再被拆分,递归就结束了。所以递归的思考方式就是把大事化小的过程。
递归中的递就是递推的意思,归就是回归的意思,接下来慢慢来体会。

二.递归的限制条件

递归在书写的时候,有2个必要条件:
  • 递归存在限制条件,当满足这个限制条件的时候,递归便不再继续。
  • 每次递归调用之后越来越接近这个限制条件
在下⾯的例⼦中,我们逐步体会这2个限制条件。

三.递归举例

1.举例1:求n的阶乘

计算n的阶乘(不考虑溢出),n的阶乘就是1~n的数字累积相乘。

1.1分析和代码实现

我们知道n的阶乘的公式: n =   n ∗ ( n − 1)!
举例:5! = 5*4*3*2*14! = 4*3*2*1所以:5! = 5*4!
这样的思路就是把⼀个较⼤的问题,转换为⼀个与原问题相似,但规模较⼩的问题来求解的。
n!---> n*(n-1)!
             (n-1)! ---> (n-1)*(n-2)!
...
直到n是1或者0时,不再拆解
再稍微分析⼀下,当 n<=1 的时候,n的阶乘是1,其余n的阶乘都是可以通过上述公式计算。
n的阶乘的递归公式如下:
那我们就可以写出函数Fact求n的阶乘,假设Fact(n)就是求n的阶乘,那么Fact(n-1)就是求n-1的阶
乘,函数如下:
int Fact(int n)
{if(n<=0)return 1;elsereturn n*Fact(n-1);
}
测试:
#include <stdio.h>
int Fact(int n)
{if(n<=0)return 1;elsereturn n*Fact(n-1);
}
int main()
{int n = 0;scanf("%d", &n);int ret = Fact(n);printf("%d\n", ret);return 0;}
运⾏结果(这里不考虑n太大的情况,n太大存在溢出):

1.2画图推演

2.举例2:顺序打印⼀个整数的每⼀位 

输⼊⼀个整数m,打印这个按照顺序打印整数的每⼀位。
⽐如:
输⼊:1234 输出:1 2 3 4
输⼊:520 输出:5 2 0

2.1分析和代码实现

这个题目,放在我们面前,首先想到的是,怎么得到这个数的每⼀位呢? 如果n是⼀位数,n的每⼀位就是n自己。n是超过1位数的话,就得拆分每⼀位

1234%10就能得到4,然后1234/10得到123,这就相当于去掉了4
然后继续对123%10,就得到了3,再除10去掉3,以此类推
不断的 %10 和 \10 操作,直到1234的每⼀位都得到;
但是这⾥有个问题就是得到的数字顺序是倒着的
但是我们有了灵感,我们发现其实⼀个数字的最低位是最容易得到的,通过%10就能得到,那我们假设想写⼀个函数Print来打印n的每⼀位,如下表⽰:
Print(n)
如果n是1234,那表⽰为Print(1234) //打印1234的每⼀位,其中1234中的4可以通过%10得到,那么
Print(1234)就可以拆分为两步:
1. Print(1234/10) //打印123的每⼀位
2. printf(1234%10) //打印4
完成上述2步,那就完成了1234每⼀位的打印
那么Print(123)⼜可以拆分为Print(123/10) + printf(123%10)
以此类推下去,就有
 Print(1234)
==>Print(123)          + printf(4)
==>Print(12)      + printf(3)
==>Print(1) + printf(2)
==>printf(1)
直到被打印的数字变成⼀位数的时候,就不需要再拆分,递归结束。 那么代码完成也就⽐较清楚:
void Print(int n)
{if(n>9){Print(n/10);}printf("%d ", n%10);
}
int main()
{int m = 0;scanf("%d", &m);Print(m);return 0;
}
输入和输出结果:
在这个解题的过程中,我们就是使⽤了⼤事化⼩的思路
把Print(1234) 打印1234每⼀位,拆解为⾸先Print(123)打印123的每⼀位,再打印得到的4
把Print(123) 打印123每⼀位,拆解为⾸先Print(12)打印12的每⼀位,再打印得到的3
直到Print打印的是⼀位数,直接打印就行。

2.2画图推演

以1234每⼀位的打印来推演⼀下

 四.递归与迭代

递归是⼀种很好的编程技巧,但是很多技巧⼀样,也是可能被误⽤的,就像举例1⼀样,看到推导的公式,很容易就被写成递归的形式:
int Fact(int n)
{if(n<=0)return 1;elsereturn n*Fact(n-1);
}
Fact函数是可以产⽣正确的结果,但是在递归函数调⽤的过程中涉及⼀些运⾏时的开销。
  • 在C语⾔中每⼀次函数调⽤,都要需要为本次函数调⽤在栈区申请⼀块内存空间来保存函数调⽤期间的各种局部变量的值,这块空间被称为运行时堆栈,或者函数栈帧
  • 函数不返回,函数对应的栈帧空间就⼀直占⽤,所以如果函数调⽤中存在递归调⽤的话,每⼀次递归函数调⽤都会开辟属于⾃⼰的栈帧空间,直到函数递归不再继续,开始回归,才逐层释放栈帧空间。
  • 所以如果采用函数递归的方式完成代码,递归层次太深,就会浪费太多的栈帧空间,也可能引起栈溢出(stack overflow)的问题
所以如果不想使⽤递归就得想其他的办法,通常就是迭代的⽅式(通常就是循环的⽅式)。⽐如:计算n的阶乘,也是可以产⽣1~n的数字累计乘在⼀起的。
int Fact(int n)
{int i = 0;int ret = 1;for(i=1; i<=n; i++){ret *= i;}return ret;}
上述代码是能够完成任务,并且效率是⽐递归的⽅式更好的。 事实上,我们看到的许多问题是以递归的形式进⾏解释的,这只是因为它⽐⾮递归的形式更加清晰,但是这些问题的迭代实现往往⽐递归实现效率更⾼。
当⼀个问题⾮常复杂,难以使⽤迭代的⽅式实现时,此时递归实现的简洁性便可以补偿它所带来的运⾏时开销。

1.举例3:求第n个斐波那契数

我们也能举出更加极端的例子,就像计算第n个斐波那契数,是不适合使⽤递归求解的,但是斐波那契数的问题通过是使用递归的形式描述的,如下:

看到这公式,很容易诱导我们将代码写成递归的形式,如下所⽰:

int Fib(int n)
{if(n<=2)return 1;elsereturn Fib(n-1)+Fib(n-2);
}

 测试代码:

#include <stdio.h>
int main()
{int n = 0;scanf("%d", &n);int ret = Fib(n);printf("%d\n", ret); return 0;
}
当我们n输⼊为50的时候,需要很⻓时间才能算出结果,这个计算所花费的时间,是我们很难接受的,这也说明递归的写法是⾮常低效的,那是为什么呢?
其实递归程序会不断的展开,在展开的过程中,我们很容易就能发现,在递归的过程中会有重复计
算,而且递归层次越深,冗余计算就会越多。我们可以作业测试:
#include <stdio.h>int count = 0;int Fib(int n){if(n == 3)count++;//统计第3个斐波那契数被计算的次数if(n<=2)return 1;elsereturn Fib(n-1)+Fib(n-2);}int main()
{int n = 0;scanf("%d", &n);int ret = Fib(n);printf("%d\n", ret); printf("\ncount = %d\n", count);return 0;
}
输出结果:
这⾥我们看到了,在计算第40个斐波那契数的时候,使⽤递归⽅式,第3个斐波那契数就被重复计算了39088169次,这些计算是⾮常冗余的。所以斐波那契数的计算,使⽤递归是⾮常不明智的,我们就得想迭代的⽅式解决。
我们知道斐波那契数的前2个数都1,然后前2个数相加就是第3个数,那么我们从前往后,从⼩到⼤计算就⾏了。
这样就有下⾯的代码:
int Fib(int n)
{int a = 1;int b = 1;int c = 1;while(n>2){c = a+b;a = b;   b = c;n--;}return c;
}
迭代的方式去实现这个代码,效率就要高出很多了。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.rhkb.cn/news/281236.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系长河编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

Git全套教程一套精通git.跟学黑马笔记

Git全套教程一套精通git.跟学黑马笔记 文章目录 Git全套教程一套精通git.跟学黑马笔记1.版本管理工具概念2. 版本管理工具介绍2.1版本管理发展简史(维基百科)2.1.1 SVN(SubVersion)2.1.2 Git 3. Git 发展简史4. Git 的安装4.1 git 的下载4.2 安装4.3 基本配置4.4 为常用指令配置…

【机器学习】深入解析线性回归模型

&#x1f388;个人主页&#xff1a;豌豆射手^ &#x1f389;欢迎 &#x1f44d;点赞✍评论⭐收藏 &#x1f917;收录专栏&#xff1a;机器学习 &#x1f91d;希望本文对您有所裨益&#xff0c;如有不足之处&#xff0c;欢迎在评论区提出指正&#xff0c;让我们共同学习、交流进…

STM32CubeMX+freeRTOS+事件组 多任务处理LED和串口打印

摘要:利用CubeMx配置freeeRTOS建立任务并使用事件组实现按键按下时 LED开关和打印信息到串口,上位机接收显示。 验证STM32CubeMx配置的FreeRTOS的任务和事件组使用 方案:按下Key1,绿灯亮或者灭,同时串口打印Key1被按下了到上位机;相关端口和串口配置省略。 新建三个任务…

VMware部署银河麒麟遇到的问题记录

1. 解决VMware Workstation安装VMware Tools显示灰色的办法 1.关闭虚拟机; 2.在虚拟机设置分别设置CD/DVD、CD/DVD2和软盘为自动检测三个步骤; 3.再重启虚拟机,灰色字即点亮。 2.Linux安装vmTool

Linux - 线程互斥和互斥锁

文章目录 前言一、为什么要线程互斥原子性 二、互斥锁互斥锁的创建与销毁互斥锁进行互斥 前言 前几节课&#xff0c;我们学习了多线程的基础概念&#xff0c;这节课&#xff0c;我们来对线程互斥和互斥锁的内容进行学习。 一、为什么要线程互斥 首先我们要明白&#xff0c;对…

Python模块-基础知识

Python模块-基础知识 1.模块分类&#xff1a; &#xff08;1&#xff09;自定义模块&#xff1a; 如果你自己写一个py文件&#xff0c;在文件内写入一堆函数&#xff0c;则它被称为自定义模块&#xff0c;即使用python编写的.py文件 &#xff08;2&#xff09;第三方模块&…

面向对象(C# )

面向对象&#xff08;C# &#xff09; 文章目录 面向对象&#xff08;C# &#xff09;ref 和 out传值调用和引用调用ref 和 out 的使用ref 和 out 的区别 结构体垃圾回收GC封装成员属性索引器静态成员静态类静态构造函数拓展方法运算符重载内部类和分布类 继承里氏替换继承中的…

BM23 二叉树的前序遍历

public class Solution {/*** 代码中的类名、方法名、参数名已经指定&#xff0c;请勿修改&#xff0c;直接返回方法规定的值即可** * param root TreeNode类 * return int整型一维数组*/public void preorder(List<Integer> list,TreeNode root){if(root null)return;l…

C语言刷题1

和黛玉学编程呀 这期就是普普通通题目和答案啦&#xff0c;大都也比较基础&#xff0c;适合初学者&#xff0c;下期我们就更单链表啦 求Snaaaaaaaaaaaaaaa的前5项之和&#xff0c;其中a是一个数字&#xff0c; 例如&#xff1a;222222222222222 int main() {int a 0;int n …

力扣---完全平方数

思路&#xff1a; 还是比较好想的&#xff0c;g[i]定义为和为 i 的完全平方数的最少数量。那么递推关系式是g[i]min(g[i-1],g[i-4],g[i-9],...)1&#xff0c;数组初始化是g[0]0,g[1]1。注意这里要对g[0]初始化&#xff0c;&#xff08;举个例子&#xff09;因为在遍历到g[4]时&…

如何快速搭建一个完整的vue2+element-ui的项目-二

技术细节-继续配置 提示&#xff1a;你以为这样就完了吗,其实还有很多东西需要我们自己手写的 例如&#xff1a; element-ui的配置样式重置配置src使用的配置elinst配置axios异步请求的二次封转配置语言国际化配置(这个看需求,我这里就不用配置了)vuex的配置mixins的配置开发环…

淘宝店铺如何从1688一键铺货?官方授权API接口,可满足多样化上货需求

那么新手卖家如何将1688的源头厂货一键铺货到淘宝店铺呢&#xff1f;下面我教大家几招&#xff1a; 1、通过淘宝复制一键复制上货 淘宝API接口采集 taobao.item_get 公共参数 名称类型必须描述keyString是调用key&#xff08;必须以GET方式拼接在URL中&#xff09;secretStr…

未来已来?国内10家AI大模型盘点(附体验网址)

名人说&#xff1a;莫道桑榆晚&#xff0c;为霞尚满天。——刘禹锡&#xff08;刘梦得&#xff0c;诗豪&#xff09; 创作者&#xff1a;Code_流苏(CSDN)&#xff08;一个喜欢古诗词和编程的Coder&#x1f60a;&#xff09; 目录 1、阿里云——通义千问2、科大讯飞——星火大模…

Windows 11 鼠标右键可选择 cmd 命令行选项

** Windows 11 鼠标右键可选择 cmd 命令行选项 ** 在文件夹内打开命令行&#xff0c;只能使用 Windows 自带的 PowerShell &#xff0c; 作为一个 cmd 重度使用用户来说很是折磨&#xff0c;需要打开 cmd 然后切换盘符再 cd 。。。 现在咱们自己创建一个可以打开 cmd 的方法…

Linux hook系统调用使你文件无法删除

文章目录 前言一、什么是hook技术二、Linux hook种类三、系统调用表hook3.1 查看删除文件用到系统调用3.2 获取系统调用函数3.3 编写hook函数3.4 替换hook函数3.5 测试 参考资料 前言 hook技术在Linux系统安全领域有着广泛的应用&#xff0c;例如通过hook技术可以劫持删除文件…

Unity Live Capture 中实现面部捕捉同步模型动画

Unity Face Capture 是一个强大的工具&#xff0c;可以帮助你快速轻松地将真实人脸表情捕捉到数字模型中。在本文中&#xff0c;我们将介绍如何在 Unity Face Capture 中实现面部捕捉同步模型动画。 安装 |实时捕获 |4.0.0 (unity3d.com) 安装软件插件 安装 Live Capture 软件…

C++利用开散列哈希表封装unordered_set,unordered_map

C利用开散列哈希表封装unordered_set,unordered_map 一.前言1.开散列的哈希表完整代码 二.模板参数1.HashNode的改造2.封装unordered_set和unordered_map的第一步1.unordered_set2.unordered_map 3.HashTable 三.string的哈希函数的模板特化四.迭代器类1.operator运算符重载1.动…

【Node.js从基础到高级运用】十三、NodeJS中间件高级应用

在现代web开发中&#xff0c;Node.js因其高效和灵活性而备受青睐。其中&#xff0c;中间件的概念是构建高效Node.js应用的关键。在这篇博客文章中&#xff0c;我们将深入探讨Node.js中间件的高级应用&#xff0c;包括创建自定义中间件、使用第三方中间件等。我们将从基础讲起&a…

旅游小程序在旅游营销中的作用及其优势

一、引言部分 随着科技的发展&#xff0c;移动互联网已经成为我们日常生活的一部分。对于旅游业来说&#xff0c;这也意味着新的机遇和挑战。其中&#xff0c;旅游小程序的出现为旅游业带来了全新的营销方式。本文将深入探讨旅游小程序在旅游营销中的作用以及其具体优势。 二、…

day12-SpringBootWeb 登录认证

一、登录功能 Slf4j RestController public class LoginController {Autowiredprivate EmpService empService;PostMapping("/login")public Result login(RequestBody Emp emp){log.info("员工登录: {}", emp);Emp e empService.login(emp);//登录失败, …