数据结构和算法(0-1)----递归

news2024/11/15 12:40:56

定义​

  递归是一种在程序设计中常用的技术,它允许一个函数调用自身来解决问题。递归通常用于解决那些可以被分解为相似的子问题的问题,这些问题的解决方式具有自相似性。在数据结构和算法中,递归是一种重要的解决问题的方法,尤其是在处理树形结构和图结构时。

递归的基本概念

递归函数:一个函数直接或间接地调用自身。

基线条件:递归必须有一个或多个基线条件,以防止无限递归。基线条件通常是递归终止的简单情况。

递归步骤:递归函数调用自身时,每次调用都应该使问题更接近基线条件。

递归的工作原理

问题分解:将问题分解为更小的子问题。

递归调用:对每个子问题,递归函数调用自身。

合并结果:将子问题的解合并以形成原始问题的解。

基线条件:当问题规模足够小,可以直接解决时,停止递归。

简单例子

1. 阶乘计算

阶乘函数是一个经典的递归示例:

def factorial(n):
    if n == 0:  # 基线条件
        return 1
    else:
        return n * factorial(n-1)  # 递归调用

2. 斐波那契数列

斐波那契数列是另一个递归示例,其中每个数是前两个数的和:

题目:

爬楼梯. - 力扣(LeetCode)

思路:我们用 f(x) 表示爬到第 x 级台阶的方案数,考虑最后一步可能跨了一级台阶,也可能跨了两级台阶,所以我们可以列出如下式子:

f(x)=f(x−1)+f(x−2)

它意味着爬到第 x 级台阶的方案数是爬到第 x−1 级台阶的方案数和爬到第 x−2 级台阶的方案数的和。很好理解,因为每次只能爬 1 级或 2 级,所以 f(x) 只能从 f(x−1) 和 f(x−2) 转移过来,而这里要统计方案总数,我们就需要对这两项的贡献求和。

c代码实现:

int F(int n)
{
    if(n<=2)
        return n;
    else
        return F(n-1)+F(n-2);
}

python实现:

def F(n):
    if n <= 2:
        return n
    else:
        return F(n - 1) + F(n - 2)

java 实现:

public class Fibonacci {

    public static int F(int n) {
        if (n <= 2) {
            return n;
        } else {
            return F(n - 1) + F(n - 2);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 测试函数
        int number = 10; // 例如,计算第10个斐波那契数
        System.out.println("Fibonacci of " + number + " is " + F(number));
    }
}

js实现:

function F(n) {
    if (n <= 2) {
        return n;
    } else {
        return F(n - 1) + F(n - 2);
    }
}

关于此题的其他几个解法后续出!

知识星球:

https://articles.zsxq.com/id_xsfrtk2w9wp6.html

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