【新手解答9】深入探索 C 语言：递归与循环的应用2

news2024/12/25 1:04:02

C语言的相关问题解答

写在最前面
问题交流
- 递归和循环
- - `if-else` 和循环的结合
- 递归中的 `if-else`
- - 例子
- 递归是否形成循环？可以理解为特殊形式的循环
- - 递归示例：计算阶乘
  - 递归与循环的区别
- 结论

写在最前面

一位粉丝私信交流，回想起了当初的我C语言一题写一下午的，而且很多概念糊糊的不清楚。借助这次机会，整理了相关 C 语言中最常见而关键的疑惑，并对概念进行解答。

这章重点：
澄清一下关于递归、循环以及 if-else 判断的关系，以及它们在编程中的作用。

本篇博客的前身：
【新手解答1】深入探索 C 语言：变量名、形参 + 主调函数、被调函数 + 类和对象 + 源文件（.c 文件）、头文件（.h 文件）+ 库
【新手解答2】深入探索 C 语言：变量名、变量 + 函数声明 vs 函数定义 + main的声明 + 头文件和源文件的关系
【新手解答3】深入探索 C 语言：头文件提供必要的接口、源文件保持实现细节的私有性 + 进一步学习的方向 + 如何快速编写程序并最终能制作小游戏
【新手解答4】深入探索 C 语言：全局变量声明、全局函数声明 + 宏定义
【新手解答5】深入探索 C 语言：宏中的文本、标识符和字符串 + 递归运算、条件语句、循环 + switch-case 与多项条件和枚举的差别
【新手解答6】深入探索 C 语言：算法流程图（条件判断、循环）+ 字符常量 + switch的具体用法 + 关于namespace + import vs include
【新手解答7】深入探索 C 语言：代码缩进 + 变量作用域、静态变量 + 变量名和函数名重名
【新手解答8】深入探索 C 语言：递归与循环的应用

如有不对的地方欢迎指出！好久没接触C了hh

问题交流

在这里插入图片描述

我想问的其实是else后面，需要重新投入判断条件进行循环，这样的话该怎么处理？
我发现使用if和循环都有判断条件或者说是起始条件吧
那这就又回到上面那个问题了，递归到底有没有达成循环什么的？（等等，好像又绕进去了，有点懵）

递归和循环

递归和循环都是用来重复执行代码的结构，但它们的工作方式不同：

递归：在递归中，函数通过调用自身来重复执行。每次调用都会接近于结束条件。递归通常用于问题可以自然分解为相似子问题的场景。
循环：循环（如 while、for）通过重复执行代码块直到满足结束条件来处理重复任务。循环适合于执行固定次数的操作或在特定条件下持续执行。

`if-else` 和循环的结合

if-else 语句可以与循环结合使用，以在循环中根据不同条件执行不同的操作。例如，你可以在循环内部使用 if-else 来判断某个条件，并据此决定是否继续循环或进行其他操作。

递归中的 `if-else`

在递归函数中，if-else 通常用于定义：

递归的结束条件（基本情况）：何时停止递归。
递归的步骤（递归情况）：如何递归地调用函数。

例子

假设你有一个递归函数 f，当 n 小于或等于 5 时，函数返回 n 的值；否则，函数递归调用自身，参数为 n-3。

int f(int n) {
    if (n <= 5)
        return n;  // 结束条件
    else
        return f(n - 3);  // 递归步骤
}

在这个例子中：

如果 n 小于或等于 5，函数返回 n，递归结束。
如果 n 大于 5，函数递归调用自身，n 减去 3。

递归是否形成循环？可以理解为特殊形式的循环

递归本身并不是“循环”结构，但它实现了重复执行代码的效果。在每次递归调用中，函数都在向一个结束条件逼近，这类似于循环的迭代。

然而，递归是通过函数调用自身来实现的，而循环是在同一函数内重复执行代码块。

递归示例：计算阶乘

递归本身并不是一个循环结构，但它实现了类似循环的行为，即重复执行代码。
递归是函数自我调用的过程，每次调用通常都会使问题规模变小，直到达到一个基本情况（停止条件），这时递归结束。

一个典型的递归例子是计算一个数的阶乘。阶乘函数 factorial(n) 定义为 n! = n * (n-1) * (n-2) * ... * 1。在递归形式中，我们可以将 n! 表达为 n * (n-1)!。

#include <stdio.h>

// 递归函数计算阶乘
unsigned long long factorial(int n) {
    if (n <= 1) return 1; // 基本情况：0! = 1 和 1! = 1
    else return n * factorial(n - 1); // 递归步骤
}

int main() {
    int number = 5;
    printf("Factorial of %d is %llu\n", number, factorial(number));
    return 0;
}