第2章：递归与分治策略
第2章：递归与分治策略
知识要点 3递割归的概念和典型的递归问题 Φ阶乘、Fibonacci数列、hanoif塔等问题 ?分治法的基本思想 3分治法的典型例子 Φ二分搜索、矩阵乘法、归并排序、快速排序 Φ大整数的乘法、最接近点对问题
知识要点 递归的概念和典型的递归问题 阶乘、Fibonacci数列、hanoi塔等问题 分治法的基本思想 分治法的典型例子 二分搜索、矩阵乘法、归并排序、快速排序 大整数的乘法、最接近点对问题
2.1递归的概念
2.1 递归的概念
递归(recursion) R 什么是递归？ 程序调用自身的编程技巧称为递归 Φ 基本思路 。将一个大型的复杂问题转化为 一些与原问题相似的规模较小的问题来求解
递归(recursion) 什么是递归？ 程序调用自身的编程技巧称为递归 基本思路 • 将一个大型的复杂问题转化为 • 一些与原问题相似的规模较小的问题来求解
递归(recursive) R 如果函数调用它本身，那么此函数就是递归的 3 例如n的定义就是递归的：n!=n×(n-1)川 R 考察下面的函数： int fact(int n) { 递归终止条件 if(n<=1)7/初值，1！=1 return 1; else 递归 return n fact(n -1); 表达式 } R 为了解递归的工作原理，我们来跟踪fact(4)的执行
递归(recursive) 如果函数调用它本身，那么此函数就是递归的 例如n!的定义就是递归的：n! = n × (n – 1)! 考察下面的函数： int fact(int n) { if (n <= 1) //初值，1！=1 return 1; else return n * fact(n - 1); } 为了解递归的工作原理，我们来跟踪 fact(4) 的执行 递归终止条件 递归 表达式
调用函数时系统的工作 3在调用函数时系统需要完成3件事： 将所有实参（指针），返回地址传递给被调用的函数 为被调用函数的局部变量分配存储区 将控制转移到被调用函数的入口 3从被调用函数返回时系统也要做3件事： 保存被调用算法的计算结果（返回值） 释放分配给被调用算法的存储空间 依照被调算法保存的返回地址将控制转移回到调用算法
调用函数时系统的工作 在调用函数时系统需要完成3件事： 将所有实参（指针），返回地址传递给被调用的函数 为被调用函数的局部变量分配存储区 将控制转移到被调用函数的入口 从被调用函数返回时系统也要做3件事： 保存被调用算法的计算结果（返回值） 释放分配给被调用算法的存储空间 依照被调算法保存的返回地址将控制转移回到调用算法
递归过程与递归工作栈 3递割归过程执行时需多次调用自身。多个（相同）函数 嵌套调用，信息传递和控制转移通过栈实现 Φ每一次递归调用时，需要为过程中所使用的参数、局部 变量等另外分配存储空间 层层向下递归，退出时次序正好相反 每层递归调用需分配的空间形成递归工作记录，用栈按 照后进先出规侧管理这些信息
递归过程与递归工作栈 递归过程执行时需多次调用自身。多个(相同)函数 嵌套调用，信息传递和控制转移通过栈实现 每一次递归调用时，需要为过程中所使用的参数、局部 变量等另外分配存储空间 层层向下递归，退出时次序正好相反 每层递归调用需分配的空间形成递归工作记录，用栈按 照后进先出规则管理这些信息
阶乘的递归调用过程 参数 计算 返回 0 01=1 1 0 参数 计算 返回 1 1*Factorial(0) 1 参 1 返 参数 计算 返回 数 2 2*Factorial(1) 2 2 2 回 传 参数 计算 返回 3 3*Factorial(2) 6 递 3 6 值 参数 计算 返回 4 4*Factorial(3) 24 4 24 主程序main
阶乘的递归调用过程
int main(void){ int fact(int n) int a fact(3) { recurn 0; if(n<=1) return 1; else fact(3) return n fact(n -1); ①(3<=1)不成立 ②对表达式n*fact(n-1)求值 ③调用fact(2) 6 return 3*fact(2); fact(2) ①(2<=1)不成立 ②对表达式n*fact(n-l)求值 2 ③调用fact(1)一 return 2*fact(1); fact(3) 3*fact(2) 3 fact(2) fact(1) 2*fact(1)
int fact(int n) { if (n <= 1) return 1; else return n * fact(n - 1); } fact(3) 3*fact(2) fact(2) 2*fact(1) fact(1) 2 1 1
递归的应用场景 3遇到如下三种情况，可以考虑使用递割归 1.问题定义是递归的 2.解决问题时采用的数据结构是递归定义的 3.问题的求解过程是递归的
递归的应用场景 遇到如下三种情况，可以考虑使用递归 1. 问题定义是递归的 2. 解决问题时采用的数据结构是递归定义的 3. 问题的求解过程是递归的