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递归算法事例

发布时间:2015-05-27 19:27:41作者:知识屋

一.例子(用从C++描述):

    行号      程序

          0         p (int w)

          1         {if( w>o)

          2          { cout<<w;

          3             p(w-1);

          4            p(w-1);

          5          }

   6         }

    结束

 

   执行语句 p(4) 后的打印结果:4 3 2 1 1 2 1 1 3 2 1 1 2 1 1

 

二.说明:

1.递归调用与普通的调用原理相同,只不过是每次调用的函数都是自己本身。

2.我们完全可以自己编程设置堆栈(用户堆栈),来实现与“递归调用”相同的功能。

3.   3.在“递归调用”时,系统会自动设置和管理堆栈(系统堆栈),而

      无需我们的干预,但这同时增加了“递归调用”的神秘性。为了更好

地    地理解“递归调用”,现将系统堆栈以表格的方式表示出来。

4.对于“堆栈”格式的一些说明

   堆栈的格式为:

方格a
 方格b
 方格c
 
函数调用完返回的行号
 调用的函数
 W 的值
 

    每调用一次函数就“入栈”一次;函数执行完了,就“出栈”一次

 

三.程序解释:

1.开始调用p(4),此时执行的语句有:1、2、3

结束
 P(4)
 4
 

    执行p(4)的语句2:cout<<w;打印4(这是第一个结果)

但是由于语句3,在执行过程中还要调用p(3),只有p(3)执行完了,才能继续执行p(4)。

 

        2.开始调用P(3),此时执行的语句有:1、2、3

4
 P(3)
 3
 
结束
 P(4)
 4
 

    当p(3)执行完了,就会执行p(4)中的语句4(所以在方格a中,填“4”)。

    执行p(3)的语句2:cout<<w; 打印3(这是第二个结果)

同上面的情况相同,当执行到语句3,还要调用p(2),只有p(2)执行完了,才能继续执行p(3)。

 

3.开始调用P(2),此时执行的语句有:1、2、3

4
 P(2)
 2
 
4
 P(3)
 3
 
结束
 P(4)
 4
 

    执行p(2)的语句2:cout<<w;打印2(这是第三个结果)

同上面的情况相同,当执行到语句3,还要调用p(1),只有p(1)执行完了,才能继续执行p(2)。

 

4.开始调用P(1),此时执行的语句有:1、2、3

4
 P(1)
 1
 
4
 P(2)
 2
 
4
 P(3)
 3
 
结束
 P(4)
 4
 

    执行p(2)的语句2:cout<<w;打印1(这是第四个结果)

同上面的情况相同,当执行到语句3,还要调用p(0),只有p(0)执行完了,才能继续执行p(1)。

 

5.开始调用P(0),此时执行的语句有:1

4
 P(0)
 0
 
4
 P(1)
 1
 
4
 P(2)
 2
 
4
 P(3)
 3
 
结束
 P(4)
 4
 

    因为w=0不满足语句1,所以直接跳到语句5、6,从而p(0)执行完毕,p(0)要进行“出栈”操作。

 

        6.此时执行的语句有:4

4
 P(1)
 1
 
4
 P(2)
 2
 
4
 P(3)
 3
 
结束
 P(4)
 4
 

    由于p(0)执行完成,且p(0)的方格a中为4,因此继续执行p(1)的语句4 :p(w-1); 又由于p(1)方格c中w值为1,所以调用p(0)。

7.开始调用p(0)

5
 P(0)
 0
 
4
 P(1)
 1
 
4
 P(2)
 2
 
4
 P(3)
 3
 
结束
 P(4)
 4
 

    当p(0)执行完了,就会执行p(1)中的语句5(所以在方格a中,填“5”)。

    因为w=0不满足语句1,所以直接跳到语句5、6,从而p(0)执行完毕,p(0)要进行“出栈”操作。

 

     8.此时执行的语句有:5

4
 P(1)
 1
 
4
 P(2)
 2
 
4
 P(3)
 3
 
结束
 P(4)
 4
 

    由于p(0)执行完成,且p(0)的方格a中为5,因此继续执行p(1)的语句5 (最后一句),所以p(1)执行完毕,p(1)要进行“出栈”操作。

 

     9.

4
 P(2)
 2
 
4
 P(3)
 3
 
结束
 P(4)
 4
 

    由于p(1)执行完成,且p(1)的方格a中为4,因此继续执行p(2)的语句4 :p(w-1); 又由于p(2)方格c中w值为2,所以调用p(1)。

 

 10.开始调用P(1),此时执行的语句有:1、2、3

5
 P(1)
 1
 
4
 P(2)
 2
 
4
 P(3)
 3
 
结束
 P(4)
 4
 

    当p(1)执行完了,就会执行p(2)中的语句5(所以在方格a中,填“5”)。

    执行p(1)的语句2:cout<<w;打印1(这是第五个结果)

当执行到语句3,还要调用p(0),只有p(0)执行完了,才能继续执行p(1)。

 

11.始调用P(0),此时执行的语句有:1

4
 P(0)
 0
 
5
 P(1)
 1
 
4
 P(2)
 2
 
4
 P(3)
 3
 
结束
 P(4)
 4
 

    因为w=0不满足语句1,所以直接跳到语句5、6,从而p(0)执行完毕,p(0)要进行“出栈”操作。

 

        12.此时执行的语句有:4

5
 P(1)
 1
 
4
 P(2)
 2
 
4
 P(3)
 3
 
结束
 P(4)
 4
 

    由于p(0)执行完成,且p(0)的方格a中为4,因此继续执行p(1)的语句4 :p(w-1);又由于p(1)方格c中w值为1,所以调用p(0)。

 

       13.开始调用p(0)

5
 P(0)
 0
 
5
 P(1)
 1
 
4
 P(2)
 2
 
4
 P(3)
 3
 
结束
 P(4)
 4
 

    当p(0)执行完了,就会执行p(1)中的语句5(所以在方格a中,填“5”)。

    因为w=0不满足语句1,所以直接跳到语句5、6,从而p(0)执行完毕,p(0)要进行“出栈”操作。

14.此时执行的语句有:5

5
 P(1)
 1
 
4
 P(2)
 2
 
4
 P(3)
 3
 
结束
 P(4)
 4
 

    由于p(0)执行完成,且p(0)的方格a中为5,因此继续执行p(1)的语句5 (最后一句),所以p(1)执行完毕,p(1)要进行“出栈”操作。

 

        15.

4
 P(2)
 2
 
4
 P(3)
 3
 
结束
 P(4)
 4
 

    由于p(1)执行完成,且p(1)的方格a中为5,因此继续执行p(2)的语句5 (最后一句),所以p(2)执行完毕,p(2)要进行“出栈”操作。

 

    注意:其实步骤10~15重复了步骤4~9,因为它们都调用的P(1)

 

       16.

4
 P(3)
 3
 
结束
 P(4)
 4
 

    由于p(2)执行完成,且p(2)的方格a中为4,因此继续执行p(3)的语句4 :p(w-1); 又由于p(3)方格c中w值为3,所以调用p(2)。

 

       17.开始调用P(2),此时执行的语句有:1、2、3

5
 P(2)
 2
 
4
 P(3)
 3
 
结束
 P(4)
 4
 

    当p(2)执行完了,就会执行p(3)中的语句5(所以在方格a中,填“5”)。

    执行p(2)的语句2:cout<<w;打印2(这是第六个结果)

 

    同上面的情况相同,当执行到语句3,还要调用p(1),只有p(1)执行完了,才能继续执行p(2)。

 

        18.开始调用p(1)

    省略……

    注意:其实步骤17~29重复了3~15,因为它们都调用的P(2)

    在这步骤中,又打印了2 1 1(见步骤3、4、10)

 

四.结论与分析:

步骤
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
 10
 11
 12
 13
 14
 15
 
结果
 4
 3
 2
 1
 1
 2
 1
 1
 3
 2
 1
 1
 2
 1
 1
 

第5个结果重复第4个结果,这是因为他们都调用了p(1)

第6、7、8个结果重复第3、4、5个结果,这是因为他们都调用了p(2)

第9~15个结果重复第2~8个结果,这是因为他们都调用了p(3)

 

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