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C# 遞歸函數(shù)詳細(xì)介紹及使用方法

2024-09-07 17:05:23
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供稿:網(wǎng)友
什么是遞歸函數(shù)/方法?
任何一個方法既可以調(diào)用其他方法也可以調(diào)用自己,而當(dāng)這個方法調(diào)用自己時,我們就叫它遞歸函數(shù)或遞歸方法。

通常遞歸有兩個特點:
1. 遞歸方法一直會調(diào)用自己直到某些條件被滿足
2. 遞歸方法會有一些參數(shù),而它會把一些新的參數(shù)值傳遞給自己。
那什么是遞歸函數(shù)?函數(shù)和方法沒有本質(zhì)區(qū)別,但函數(shù)僅在類的內(nèi)部使用。以前C#中只有方法,從.NET 3.5開始才有了匿名函數(shù)。

所以,我們最好叫遞歸方法,而非遞歸函數(shù),本文中將統(tǒng)一稱之為遞歸。

在應(yīng)用程序中為什么要使用遞歸?何時使用遞歸?如何用?
“寫任何一個程序可以用賦值和if-then-else語句表示出來,而while語句則可以用賦值、if-then-else和遞歸表示出來?!保ǔ鲎訣llis Horowitz的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)(C語言版)》 - Fundamentals of Data Structure in C)
遞歸解決方案對于復(fù)雜的開發(fā)來說很方便,而且十分強大,但由于頻繁使用調(diào)用棧(call stack)可能會引起性能問題(有些時候性能極差)。
我們來看一看下面這個圖:
Proj0 
調(diào)用棧圖示
下面我打算介紹一些例子來幫助你更好的理解遞歸的風(fēng)險和回報。
1. 階乘
階乘(!)是小于某個數(shù)的所有正整數(shù)的乘積。
0! = 1
1! = 1
2! = 2 * 1! = 2
3! = 3 * 2! = 6
...
n! = n * (n - 1)!
下面是計算階乘的一種實現(xiàn)方法(沒有遞歸):
代碼如下:
public long Factorial(int n)
{
if (n == 0)
return 1;
long value = 1;
for (int i = n; i > 0; i--)
{
value *= i;
}
return value;
}

下面是用遞歸的方法實現(xiàn)計算階乘,與之前的代碼比起來它更簡潔。
代碼如下:
public long Factorial(int n)
{
if (n == 0)//限制條件,對該方法調(diào)用自己做了限制
return 1;
return n * Factorial(n - 1);
}

你知道的,n的階乘實際上是n-1的階乘乘以n,且n>0。
它可以表示成 Factorial(n) = Factorial(n-1) * n
這是方法的返回值,但我們需要一個條件
如果 n=0 返回1。
現(xiàn)在這個程式的邏輯應(yīng)該很清楚了,這樣我們就能夠輕易的理解。

2. Fibonacci數(shù)列
Fibonacci數(shù)列是按以下順序排列的數(shù)字:
0,1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,…如果F0 = 0 并且 F1= 1 那么Fn = Fn-1 + Fn-2
下面的方法就是用來計算Fn的(沒有遞歸,性能好)
代碼如下:
public long Fib(int n)
{
if (n < 2)
return n;
long[] f = new long[n+1];
f[0] = 0;
f[1] = 1;
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