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一、什么是递归
很多数据结构的定义都是根据递归性质来进行定义的,是因为这些结构固有的性质。递归是指某个函数直接或间接的调用自身。问题的求解过程就是划分成许多相同性质的子问题的求解,而小问题的求解过程可以很容易的求出,这些子问题的解就构成里原问题的解了。
二、递归的几个特点
1.递归式,就是如何将原问题划分成子问题。
2.递归出口,递归终止的条件,即最小子问题的求解,可以允许多个出口。
3.界函数,问题规模变化的函数,它保证递归的规模向出口条件靠拢
三、递归的运做机制
很明显,很多问题本身固有的性质就决定此类问题是递归定义,所以递归程序很直接算法程序结构清晰、思路明了。但是递归的执行过程却很让人费解,这也是让很多人难理解递归的原因之一。由于递归调用是对函数自身的调用,在一次调用没有结束之前又开始了另外一次调用,按照作用域的规定,函数在执行终止之前是不能收回所占用的空间,必须保存下来,这也就意味着每一次的调用都要把分配的相应空间保存起来。为了更好管理这些空间,系统内部设置一个栈,用于存放每次函数调用与返回所需的各种数据,其中主要包括函数的调用结束的返回地址,返回值,参数和局部变量等。
其过程大致如下:
1.计算当前函数的实参的值
2.分配空间,并将首地址压栈,保护现场
3.转到函数体,执行各语句,此前部分会重复发生(递归调用)
4.直到出口,从栈顶取出相应数据,包括,返回地址,返回值等等,收回空间,恢复现场,转到上一层的调用位置继续执行本次调用未完成的语句。
四、引入非递归
从用户使用角度来说,递归真的很简便,对程序宏观上容易理解。递归程序的时间复杂度虽然可以根据T(n)=T(n-1)*f(n)递归求出,其中f(n)是递归式的执行时间复杂度,一般来说,时间复杂度和对应的非递归差不多,但是递归的效率是相当低的它主要发费在反复的进栈出栈,各种中断等机制上(具体的可以参考操作系统)更有甚者,在递归求解过程中,某些解会重复的求好几次,这是不能容忍的,这些也是引入非递归机制的原因之一。
五、递归转非递归的两种方法
1.一般根据是否需要回朔可以把递归分成简单递归和复杂递归,简单递归一般就是根据递归式来找出递推公式(这也就引申出分治思想和动态规划)。而复杂递归一般就是模拟系统处理递归的机制,使用栈或队列等数据结构保存回朔点来求解。