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递归【学习】

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递归【学习】

什么是递归

简单来说:就是方法自己自己调用自己,需要注意的每次调用自己时传入的变量不同,在解决复杂问题时,递归很常用。
值得注意的是:在内存限制苛刻,并且递归次数比较多时,要慎重使用。因为在递归过程中会在内存中开出大量的栈,从而占用内存。

递归能解决什么问题
  1. 各种数学问题如:8皇后问题,汉诺塔,阶乘问题,迷宫问题,球和篮子的问题(google编程大赛)
  2. 各种算法中也会使用到递归,比如快排,归并排序,二分查找,分治算法等.
  3. 将用栈解决的问题–>第归代码比较简洁
案例

打印问题

public class Demo1 {
    public static void main(String[] args) {
        test(4);
    }
    public static void test(int i){
        if(i > 2){
            test(i - 1);
        }
        System.out.println("打印值:"+i);
    }

}

阶乘问题

public class Demo2 {
    public static void main(String[] args) {
        int res = sum(4);
        System.out.println(res);
    }
    public static int sum(int n){
        if(n==1){
            return 1;
        }else{
            return sum(n - 1)*n;
        }
    }
}
递归机制

这里通过打印问题案例来探讨递归机制。在执行打印问题代码时:
1.首先先执行main函数,在执行main函数时会在jvm的栈中生成一个mian方法的栈空间。
2.在执行到main方法中的test(4)时,又会独立的开辟一个test(4)的栈空间
3.在test(4)方法中同样满足 i > 2 的条件;继续执行test(3)。在执行test(3)时同样会开辟一个互相独立的属于test(3)的方法栈。
4.在test(3)中,同样符合if中的条件,继续开辟一个test(2)的方法栈。在test(2)的方法栈中,条件 i > 2不成立。开始执行if语句以后的代码。会首先输出 打印值2。由于栈是一种先进后出的数据结构,在执行完test(2)的方法栈以后。开始相继的进行弹栈操作,顺序依次为test(2)、test(3)、test(3)、test(4)、main()、程序结束。示意图如下:

机制原理图

递归需要遵守的规则
  1. 执行方法时回创建一个相互独立的栈空间
  2. 方法中的局部变量也是相互独立的,不会相互影响。但是如何方法中使用了引用类型的变量,不如一个对象。那么将会共享这个引用类型的数据。
  3. 递归过程中,必须要往退出递归的条件靠近,否者会出现栈内存溢出。
  4. 如果递归方法调用时有返回值,遵循谁调用就将返回值结果返回给谁。
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