C++递归算法:我的理解

递归算法,总结起来具有以下几个特点:    
特点1  它有一个
基本部分,即直接满足条件,输出    
特点2  它有一个
递归部分,即 通过改变基数(即n),来逐步使得n满足基本部分的条件,从而输出

   
特点3  在实现的过程中,它采用了分治法的思想:        即将
整体分割成部分
并总是从最小的部分(基本部分)开始入手(输出),其背后的原理在于 当整体递归到部分时,会保留整体的信息,部分满足条件输出的结果会被回溯给整体使用,从而使得整体输出结果

   
特点4  每一步操作,整体都会将部分当作其必要的一个步骤,从而实现整体步骤的完成

下面以几个例子验证以上4点:  
 
  例子1: 全排列        描述: 有n个数时, 输出n个数的所有排列组合        分析:             
假设有 abc三个数,           特点3: 整体分割为局部,从基本部分开始输出              那么其输出为 abc, acb,      bac, bca,     cba, cab。               abc, bac, cba 三种情况下,都会从整体过度到 部分, 即 abc->bc,   bac->ac, cba->ba, 而相应的 bc, ac, ba,  又会有               
cb, ca, ab的情况.即 perm(abc)->  a*perm(bc)+b*perm(ac)+c*perm(ba)  (perm为排列的意思)          特点1:             当perm(bc)->b*perm(c)时,即perm的数目只有一个时,即为输出          特点2:             perm(abc)->perm(bc)->perm(c)即 perm的数目递减的过程,为递归部分          特点4: 将递归的操作作为自操作,完成当前整体的操作           一次,在一次整体的操作中, 需要abc,  bac, cba三个,进行整体到部分的操作(即递归操作)。              而abc, bac, cba 是a 与 b, 与c交换的结果,因此,答案就出来了:

//Implementation Permutation n numbers
//交换位置
template<class T>
void swap(T &a, T &b)
{
	T temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}


//全排列,
//list为排列的数的数组,如{1, 2, 3} 
//int k 为排列数组的起始点,int m 为排列数组的终点
//如k=0,m=2  将1,2,3进行全排列,当 k=1,  m=2,将2,3全排列

template<class T>
void permulateNumber(T list[], int k, int m)
{
	if (k == m) //输出条件,整体变部分,k 逐渐逼近 m直到=m
	{
		//特点1 基本部分, 完成数组从第一个到最后一个数的输出
		for (int i = 0; i <= m; ++i)
		{
			std::cout << list[i];
		}
		std::cout << std::endl;
	}
	else{//特点2 递归部分
		
		//以下为特点4
		for (int i = k; i <= m; ++i)
		{
			
			swap(list[k], list[i]);  // 完成当前排列部分中,第一个数,与后面数的交换
			permulateNumber(list, k + 1, m); //特点3 整体到部分
			swap(list[i], list[k]); 
		}
	}
}

例子2: 阶乘 n!   n!=n*(n-1)!=n*n-1*(n-2)!=…..

  分析的过程如 例子1:   直接上代码:   

int factorial(int n)
{
	
	if (n == 0 || n == 1)  // 输出条件
	{
		return 1;  //特点1 基本部分
	}
	else{//特点2
		// 特点4   整体利用部分结果
		return n*factorial(n - 1); // 特点3 递归部分, 
	}
}

例子3:汉诺塔问题:   问题描述:    有n个盘子, 从小到大 依此从上往下叠放,在1号位。  1号位,2号位,3号位从左到右相邻。    现需要将n个盘子,从1号位通过2号位移到3号位,或者从3号位置通过2号移到1号。  移动的过程中,不允许,大盘叠在小盘上。

  问题分析:自行分析

  上代码:    

//n 为 盘子的数目
//a 为1号位, b 为2号位, c为3号位
void  hanoi(int n, char a, char b, char c)
{
	if (n == 1) // 输出条件
	{
		std::cout << a << b << c << std::endl; //特点1,基本部分
	}
	else{ // 特点2 递归部分
		//特点4: 以下为  整体利用部分为其一步,完成当前整体整个步骤 
		hanoi(n - 1, a, b, c);  //特点3  整体化为部分,部分视为1步,即将n-1个盘子 从a 移到c 
		std::cout << a << b << std::endl; // 第n个盘子从 a 到 b
		hanoi(n - 1, c, b, a); // 特点3
		std::cout << b << c << std::endl;
		hanoi(n - 1, a, b, c); //特点3
	}
}

至此,递归算法的特点和大体实现过程分析完毕。          

    原文作者:递归算法
    原文地址: https://blog.csdn.net/jinghouxiang/article/details/50583819
    本文转自网络文章,转载此文章仅为分享知识,如有侵权,请联系博主进行删除。
点赞