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C語言知識點丨遞歸函數(shù)

發(fā)布時間:2023-11-17 16:21:48

01
基礎概念


1.函數(shù)遞歸的定義

一個函數(shù)在它的函數(shù)體內(nèi)調(diào)用它自身稱為遞歸調(diào)用,這種函數(shù)稱為遞歸函數(shù)。遞歸做為一種算法在程序設計語言中廣泛應用。它通常把一個大型復雜的問題層層轉(zhuǎn)化為一個與原問題相似的規(guī)模較小的問題來求解。


2.函數(shù)遞歸的優(yōu)缺點

優(yōu)點:

函數(shù)遞歸只需少量的程序就可描述出解題過程所需要的多次重復計算,大大地減少了程序的代碼量。

缺點:

①如果函數(shù)遞歸使用不恰當,會導致棧溢出,因為每一次函數(shù)調(diào)用都會在棧區(qū)上申請內(nèi)存空間。

②每一次函數(shù)遞歸(函數(shù)調(diào)用)都會在函數(shù)棧幀上開辟一塊空間,所謂的壓棧。這樣會大大降低我們代碼的執(zhí)行效率。


3.函數(shù)遞歸的兩個必要條件

存在限制條件,當滿足這個限制條件的時候,遞歸便不再繼續(xù)。

每次遞歸調(diào)用之后越來越接近這個限制條件。


02
入門級函數(shù)遞歸例題


1.函數(shù)遞歸之死循環(huán)

在了解了函數(shù)遞歸的基礎概念后,來看看這段代碼,它的運行結(jié)果是什么呢?

image.png

程序最終會崩潰。因為每一次函數(shù)調(diào)用都會在棧上開辟一塊空間,這種死循環(huán)的代碼會一直開辟空間,直至棧溢出。


2.輸入輸出1234

題目描述

接受一個整型值(無符號),按照順序打印它的每一位。例如:

輸入:1234,輸出1234。

解題思路

這種輸入輸出數(shù)字的題,我們一定要想到取模和取余的方法,并且要有限制條件,每次函數(shù)遞歸后,都會越來越接近這個值。

所以先函數(shù)遞推1234%10=4,123%10=3,12%10=2,1%10=1,給定限制條件n>9,直到n=1,打印出最后值“1”,最后函數(shù)回歸打印出1234。

設n為1234

print(1234/10) + 1234%10 (=4)

print(123/10) + 123%10(=3)

print(12/10) + 12%10(=2)

當n最后為1時,不滿足我們給定的限制條件n>9時,即打印1%10(=1)

代碼如下

image.png


03
函數(shù)遞歸典型例題


1.n階乘

題目描述

用遞歸的方法求n的階乘(不考慮溢出)。例如:

輸入:4,輸出24。

解題思路

n的階乘為1*2*3*4*…*(n-1)*n,我們可以先用遞推的思想,先算出n*(n-1)的值,再用n*(n-1)的值乘以(n-2),這樣依次乘下去,以n=1為限制條件,返回1。然后再用回歸思想,返回回去,及可得到n的階乘。

JC(n)

n * JC(n-1)

n * JC(n-1) * JC(n-2)

n * JC(n-1) * JC(n-2) * JC(n-3)

n * JC(n-1) * JC(n-2) * JC(n-3)…JC(1)

當滿足我們的限制條件n=1時,返回1,然后回歸

代碼如下

image.png


2.strlen函數(shù)的模擬實現(xiàn)

題目描述

用遞歸的方法模擬實現(xiàn)strlen函數(shù)。例如:

輸入:abc,輸出3。

解題思路

strlen遇到’\0’才會停止,所以我們以’\0’為限制條件,我們每調(diào)用一次my_strlen函數(shù),次數(shù)就加一,直到遇到’\0’停止。

my_strlen(abc)--------------這里是指針在移動

1+my_strlen(bc)

1+my_strlen(b)

1+my_strlen(‘\0’)

當滿足我們的**限制條件’\0’**時,返回0,然后回歸。

代碼如下

image.png


3.字符串逆序

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