递归思想
一、递归
什么是递归?
从字面意思来看,递---传递,归---回归。那么从传递开始回归到传递的开始,就是从一个地方出发,回到了出发的地方,就完成了一次循环,
而不断地重复这个循环,就是递归。这里有一个耳熟能详的故事:从前有座山,山里有一座庙,庙里有一个老和尚和小和尚,他们在说故事,
故事是什么呢?从前有座山,山里有一座庙,庙里有一个老和尚和小和尚,他们在说故事,故事是什么呢?从前有座山,山里有一座庙,
庙里有一个老和尚和小和尚,他们在说故事,故事是什么呢?从前有座山,山里有一座庙......等等......
二、经典的递归案例(一)-----斐波那契数列
众所周知:斐波那契数列是[1,1,2,3,5,8,13.....],就是后一个数是前两项之和,不断地相加。
那么能不能通过python代码来实现,比如说,随便说出一个位置,把该位置对应的数值立马就显示出来,另外还把这之前的斐波那契数列也显示出来
我们先分析这个数列,请看下图这张图
然后继续看如下的python代码分析
def fib(n): # 获取斐波拉契数列中第n个位置上对应的的数值 # 第一个和第二个位置稍微特殊点 if n == 1 or n == 2: return 1 # 从第3个位置开始,就可以返回对应的数值 return fib(n - 1) + fib(n - 2) x = int(input("请任意输入一个数字: ")) y = fib(x) print("斐波那契数列上第 {} 个位置上所对应的数值是{}".format(x, y)) # 设置一个空列表,目的是用于把获取的斐波拉契数列上的数值存放到该列表中 li = [] for i in range(1, x+1): # range内置函数,是用来循环用的,range(a,b)相当于 左闭右开区间[a,b),所以上面得加1 # 追加方法append li.append(fib(i)) # 将获取的斐波那契数列打印出来 print("斐波那契数列显示为{}".format(li))
三、经典的递归案例(二)-----汉诺塔问题
汉诺塔问题:汉诺塔(Tower of Hanoi)源于印度传说中,大梵天创造世界时造了三根金钢石柱子,其中一根柱子自底向上叠着64片黄金圆盘。大梵天命令婆罗门把圆盘
从下面开始按大小顺序重新摆放在另一根柱子上。并且规定,在小圆盘上不能放大圆盘,在三根柱子之间一次只能移动一个圆盘。碰到这个问题怎么解?
我们简单分析一下,既然出了这个题,肯定是有解法的,而且会很有规律,这个时候就基本可以用到递归的思想了
解法:是不是,咱们可以这样理解:三根柱子A、B、C;在A柱子上,分别从小到大放了3个盘子(甲乙丙),现在要求所有的3个盘子从A柱子全部移到B柱子,规则就是:
可以使用柱子C用来临时存放,每次只能移动一个盘子,且每根柱子上不能出现大盘压小盘,只能小的在上面才没有违规,找出移动次数最小的方案。
这样,甲乙丙三个盘子就顺利的从A柱子上完美的移动到了B柱子上。
上面的图解分析,相信各位应该能看懂。这就是解法,可是有的同学说,假如是四个盘子,五个盘子,怎么办?你这三个盘子太简单了,能不能再示范其他的?
可以,我照样拿出分析来给你看;请各位同学看下图,甲乙丙丁四个盘子,从小到大依次叠放在一起;其实我们刚刚就已经把3个盘子的挪过来了,这个时候,把最上面的3个盘子看作是一个整体
因为它可以经过一系列的步骤,准备的从A柱子挪动到B柱子,于是就有了开始的下图第一行
由此可见,即使是4个盘子也是可以的;那么同理可推,64个盘子也是一样;只是,你要把除了底部最大的盘子独立之外,其余的63个盘子,看作一个整体,这样就可以照搬刚刚的思路。
这种不断地利用自己本身的循环,就是递归的思想。
以下是我对递归的几点思考:
1、要完成最后一步,那么在完成最后一步之前该做什么?
2、得根据小的例子,发现规律,以小见大;大型递归跟踪分析不可取,拆分最佳
3、递归的优点是能使程序的结构更清晰,更简洁,更容易让人理解;但是缺点是会耗费大量的时间和内存
四、递归的练习
1、1+2+3+...+n的前n项和
2、求n个整数的积
3、已知:数列1,1,2,4,7,13,24,44,...求数列的第 n项
感兴趣的同学可以自己练练手,有助于加深你对递归的理解。