递归与迭代

1. 概念区别

递归(recursion):递归常被用来描述以自相似方法重复事物的过程,在数学和计算机科学中,指的是在函数定义中使用函数自身的方法。(A调用A)

迭代(iteration):重复反馈过程的活动,每一次迭代的结果会作为下一次迭代的初始值。(A重复调用B)

2. 图形讲解

递归是一个树结构,从字面可以理解为重复“递推”和“回归”的过程,当“递推”到达底部时就会开始“回归”,其过程相当于树的深度优先遍历。

迭代是一个环结构,从初始状态开始,每次迭代都遍历这个环,并更新状态,多次迭代直到到达结束状态。

3. 代码讲解

需求:利用阶层与递归来计算 n!,其计算思想:先计算 1 * 2 ,再用其结果乘以3,再用得到的结果乘以 4 一直乘到 N。

// 迭代
int factorial(int n) {
    int product = 1;
    for (int i = 2; i < n; i++) {
        product *= i;
    }
    return product;
}


// 递归
int factorial(int n) {
    if (n == 1) {
        return 1;
    } else {
        return n * factorial(n - 1);
    }
}

4. 递归转迭代

理论上递归和迭代可以相互转换,但实际从算法结构来说,递归声明的结构并不总能转换为迭代结构。迭代可以转换为递归,但递归不一定能转换为迭代。

将递归算法转换为非递归算法有两种方法,一种是直接求值(迭代),不需要回溯;另一种是不能直接求值,需要回溯。前者使用一些变量保存中间结果,称为直接转换法,后者使用栈保存中间结果,称为间接转换法

  1. 直接转换法

直接转换法通常用来消除尾递归(tail recursion)和单向递归,将递归结构用迭代结构来替代。(单向递归 → 尾递归 → 迭代)

  1. 间接转换法

递归实际上利用了系统堆栈实现自身调用,我们通过使用栈保存中间结果模拟递归过程,将其转为非递归形式。

尾递归函数递归调用返回时正好是函数的结尾,因此递归调用时就不需要保留当前栈帧,可以直接将当前栈帧覆盖掉。

引用:

https://www.jianshu.com/p/32bcc45efd32

posted @ 2022-08-07 15:07  生活是很好玩的  阅读(3201)  评论(0编辑  收藏  举报