C++ 递归算法

转自:C++ 递归算法

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:

[cpp] 
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  1. //Implementation Permutation n numbers  
  2. //交换位置  
  3. template<class T>  
  4. void swap(T &a, T &b)  
  5. {  
  6.     T temp = a;  
  7.     a = b;  
  8.     b = temp;  
  9. }  
  10.   
  11.   
  12. //全排列,  
  13. //list为排列的数的数组,如{1, 2, 3}   
  14. //int k 为排列数组的起始点,int m 为排列数组的终点  
  15. //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  
  16.   
  17. template<class T>  
  18. void permulateNumber(T list[], int k, int m)  
  19. {  
  20.     if (k == m) //输出条件,整体变部分,k 逐渐逼近 m直到=m  
  21.     {  
  22.         //特点1 基本部分, 完成数组从第一个到最后一个数的输出  
  23.         for (int i = 0; i <= m; ++i)  
  24.         {  
  25.             std::cout << list[i];  
  26.         }  
  27.         std::cout << std::endl;  
  28.     }  
  29.     else{//特点2 递归部分  
  30.           
  31.         //以下为特点4  
  32.         for (int i = k; i <= m; ++i)  
  33.         {  
  34.               
  35.             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  
  36.             permulateNumber(list, k + 1, m); //特点3 整体到部分  
  37.             swap(list[i], list[k]);   
  38.         }  
  39.     }  
  40. }  

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:   
[cpp] 
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  1. int factorial(int n)  
  2. {  
  3.       
  4.     if (n == 0 || n == 1)  // 输出条件  
  5.     {  
  6.         return 1;  //特点1 基本部分  
  7.     }  
  8.     else{//特点2  
  9.         // 特点4   整体利用部分结果  
  10.         return n*factorial(n – 1); // 特点3 递归部分,   
  11.     }  
  12. }  

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:    
[cpp] 
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  1. //n 为 盘子的数目  
  2. //a 为1号位, b 为2号位, c为3号位  
  3. void  hanoi(int n, char a, char b, char c)  
  4. {  
  5.     if (n == 1) // 输出条件  
  6.     {  
  7.         std::cout << a << b << c << std::endl; //特点1,基本部分  
  8.     }  
  9.     else// 特点2 递归部分  
  10.         //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   
  11.         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   
  12.         std::cout << a << b << std::endl; // 第n个盘子从 a 到 b  
  13.         hanoi(n – 1, c, b, a); // 特点3  
  14.         std::cout << b << c << std::endl;  
  15.         hanoi(n – 1, a, b, c); //特点3  
  16.     }  
  17. }  

《C++ 递归算法》

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/u012655441/article/details/78250084
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