c 递归函数浅析 递归算法及经典递归例子代码实现

所谓递归,简而言之就是应用程序自身调用自身,以实现层次数据结构的查询和访问。 递归的使用可以使代码更简洁清晰,可读性更好(对于初学者到不见得),但由于递归需要系统堆栈,所以空间消耗要比非递归代码要大很多,而且,如果递归深度太大,可能系统资源会不够用。

递归分为直接递归和间接递归:简而言之,在函数中直接调用函数本身,称为直接递归调用。在函数中调用其它函数,其它函数又调用原函数,这就构成了函数自身的间接调用称为间接递归调用。

利用递归算法解题,首先要对问题的以下三个方面进行分析: 一、决定问题规模的参数。需要用递归算法解决的问题,其规模通常都是比较大的,在问题中决定规模大小(或问题复杂程度)的量有哪些?把它们找出来。二、问题的边界条件及边界值。在什么情况下可以直接得出问题的解?这就是问题的边界条件及边界值。三、解决问题的通式。把规模大的、较难解决的问题变成规模较小、易解决的同一问题,需要通过哪些步骤或等式来实现?这是解决递归问题的难点。

简单地说,函数下一次的参数是函数自身上一次的输出值,也就是说,函数的下一次执行取决于上一次的结果,即自身依赖。如求阶乘算法:

 1 #include <stdio.h>
 2 
 3 float fun(float n)
 4 {
 5     if (n<0)
 6     {
 7         exit(-1);
 8     }
 9     else if (n==0||n==1)   //退出条件
10     {
11         return 1;
12     }
13     else 
14         return n*fun(n-1); //递归调用
15 
16 }
17 
18 
19 void main(void)
20 {
21     int n;
22     printf("请输入数(n!):\n");
23     scanf("%d",&n); 
24     printf("%.f",fun(n)); //不显示小数部分的输出
25     return;
26 }

我们从递归函数fun中,可以得到:1)必须有退出条件(if);2)每次调用参数不同,但有一定的规律民(n-1);3)自身的输出作为自身的输入return。

 1 #include <stdio.h>
 2 #include <string.h>
 3 void fun(char *s, int n, int b)
 4 {
 5     char bit[]={"0123456789ABCDEF"};
 6     int len;
 7     if(n==0)
 8     {
 9         strcpy(s,"");
10         return;
11     }
12     fun(s, n/b, b);
13     len = strlen(s);
14     s[len] = bit[n%b];
15     s[len+1] = '\0';
16 }
17 
18 void main(void)
19 {
20     char s[80];
21     int i, base,old;
22     printf("请输入十进制数:");
23     scanf("%d",&old); 
24     printf("请输入转换的进制:");
25     scanf("%d", &base);
26     fun(s, old, base);
27     printf("%s\n", s);
28 
29     return;
30 }

我们从递归函数fun中,可以得到:1)必须有退出条件,函数;2)每次调用参数不同,但有一定的规律民(n/b);3)逆向结果处理。

经典例子:

1 求全排列

 1   #include<stdio.h>
 2   #define SWAP(a,b,t) ((t)=(a),(a)=(b),(b)=(t))
 3 
 4  //求全排列,list存放着要排列的的数据,i控制着排列的结束,
 5  //如果第一次调用,一般为0,n是list中数据的大小,或长度。
 6   void perm(char *list,int i,int n)
 7   {
 8       int j;
 9       int temp;
10       if(i == n)               //一个全排列已经完成,打印整个排列
11       {
12           for(j = 0; j <=n; j++)
13           {
14               printf("%c",list[j]);
15           }
16           printf("\n");
17       }
18       else
19       {
20           for(j = i; j <= n; j++)
21           {
22              SWAP(list[i],list[j],temp);    //依次将1,2,...n个元素放在第一个位置
23              perm(list,i+1,n);             //递归进行全排列
24              SWAP(list[i],list[j],temp);   //由于第一个SWAP将第j个元素放到第一个位置进行了
25              //递归全排列,这里就将列表还原,以进行第2次递归
26           }
27       }
28   }
29   
30   int main()
31   {
32       char list[3] = {'a','b','c'};
33       perm(list,0,2);
34       return 0;
35   }

2斐波那契数列

又称黄金分割数列,指的是这样一个数列:1、1、2、3、5、8、13、21、……这个数列从第三项开始,每一项都等于前两项之和。又因数学家列昂纳多·斐波那契以兔子繁殖为例子而引入,故又称为“兔子数列”。一般而言,兔子在出生两个月后,就有繁殖能力,一对兔子每个月能生出一对小兔子来。如果所有兔子都不死,那么一年以后可以繁殖多少对兔子?

 1   #include<stdio.h>
 2   int fun(int n)
 3   {
 4       if(n==0||n==1)
 5       {
 6           return 1;
 7       }
 8       else
 9           return fun(n-1)+fun(n-2);
10   }
11   
12   int main()
13   {
14       int n;
15       printf("please input month number\n");
16       scanf("%d",&n);
17       printf("%d\n",fun(n));
18 
19       return 0;
20   }

3 汉诺塔

4求一组整数中的最大(小)值(整数是一个int[]数组,个数未知)。

参考资料

递归算法及经典递归例子代码实现