📜  C中的递归

📅  最后修改于: 2020-10-22 01:18:41             🧑  作者: Mango

C递归

递归是当函数调用自身的副本以解决较小的问题时出现的过程。调用自身的任何函数都称为递归函数,此类函数调用称为递归调用。递归涉及多个递归调用。但是,强加递归的终止条件很重要。递归代码比迭代代码短,但是很难理解。

递归不能应用于所有问题,但是它对于可以根据类似子任务定义的任务更为有用。例如,递归可以应用于排序,搜索和遍历问题。

通常,由于函数调用始终是开销,因此迭代解决方案比递归有效。任何可以递归解决的问题,也可以迭代解决。但是,某些问题最适合通过递归来解决,例如,河内塔,斐波那契数列,阶乘发现等。

在以下示例中,递归用于计算数字的阶乘。

#include 
int fact (int);
int main()
{
    int n,f;
    printf("Enter the number whose factorial you want to calculate?");
    scanf("%d",&n);
    f = fact(n);
    printf("factorial = %d",f);
}
int fact(int n)
{
    if (n==0)
    {
        return 0;
    }
    else if ( n == 1)
    {
        return 1;
    }
    else 
    {
        return n*fact(n-1);
    }
}

输出量

Enter the number whose factorial you want to calculate?5
factorial = 120 

我们可以通过下图了解上面的递归方法调用程序:

递归函数

递归函数通过将其划分为子任务来执行任务。在函数中定义了一个终止条件,该终止条件由某些特定的子任务满足。此后,递归停止,并且从函数返回最终结果。

函数不重复的情况称为基本情况,而函数不断调用自身以执行子任务的情况称为递归情况。可以使用此格式编写所有递归函数。

下面给出了用于编写任何递归函数的伪代码。

if (test_for_base)
{
    return some_value;
}
else if (test_for_another_base)
{
    return some_another_value;
}
else
{
    // Statements;
    recursive call;
}

C中的递归示例

让我们看一个示例来查找斐波那契数列的第n个项。

#include
int fibonacci(int);
void main ()
{
    int n,f;
    printf("Enter the value of n?");
    scanf("%d",&n);
    f = fibonacci(n);
    printf("%d",f);
}
int fibonacci (int n)
{
    if (n==0)
    {
    return 0;
    }
    else if (n == 1)
    {
        return 1; 
    }
    else
    {
        return fibonacci(n-1)+fibonacci(n-2);
    }
}

输出量

Enter the value of n?12 
144 

递归方法的内存分配

每个递归调用都会在内存中创建该方法的新副本。该方法返回一些数据后,副本将从内存中删除。由于在函数内部声明的所有变量和其他内容都存储在堆栈中,因此在每次递归调用时都会维护一个单独的堆栈。从相应的函数返回该值后,堆栈将被破坏。递归在解析和跟踪每个递归调用中的值时涉及非常多的复杂性。因此,我们需要维护堆栈并跟踪堆栈中定义的变量的值。

让我们考虑以下示例,以了解递归函数的内存分配。

    int display (int n)
    {
        if(n == 0)
            return 0; // terminating condition
        else 
        {
            printf("%d",n);
            return display(n-1); // recursive call
        }
    }

说明

让我们检查一下n = 4的递归函数。首先,维护所有堆栈,打印出相应的n值,直到n变为0为止。一旦达到终止条件,则通过将0返回到其调用中,堆栈被一一破坏。堆栈。考虑下图,以获取有关递归函数的堆栈跟踪的更多信息。