算法-递归

简介:

递归是一个很经典的算法,最常见的就是斐波那契数列,斐波那契数列指的是这样一个数列:0、1、1、2、3、5、8、13、21、……在数学上,斐波纳契数列以如下被以递归的方法定义:F0=0,F1=1,Fn=F(n-1)+F(n-2)(n>=2,n∈N*),最简单的解法就是通过递归:

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-( NSInteger )simpleRecursive:( NSInteger )count{
     if  (count==1) {
         return  0;
     } else  if (count==2){
         return  1;
     }
     return  [ self  simpleRecursive:count-1]+[ self  simpleRecursive:count-2];
}

通过斐波那契数列可以更清晰理解递归的概念:

必须有可达到的终止条件,否则程序陷入死循环

子问题在规模上比原问题小

子问题可通过再次递归调用求解

子问题的解应能组合成整个问题的解

同样的,我们可以通过递归求解整数的幂,比如说是求解m的n次方:

   一般求解m的n次方,一般使用n个m相乘的办法来求解。其实我们还可以使用另外一种更有效率的办法求解这个问题。我们知道一个数的0次方等于1,一个数的1次方等于该数本身。如果一个数的n次方的n可以被2整数,我们可以将求解的问题,分解为m的(n/2)次方乘以m的(n/2)次方。如果不能被2整除,则可以将问题求解转变为m乘以m的(n-1)次方,通过这个递归的办法,我们可以很快的分解求出问题。
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-( NSInteger )power:( NSInteger )number  count:( NSInteger )count{
     if  (count==0) {
         return  1;
     }
     if  (count==1) {
         return  number;
     }
     if  (count%2==0) {
         return  [ self  power:number*number count:count/2];
     } else {
         return  [ self  power:number*number count:count/2]*number;
     }
}

循环数组一个数组中的值我们是最常遇到的,如果按顺序输出一个正整数每一位的值我们可以通过递归实现:

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-( void )printOutNumber:( NSInteger )number{
     if  (number>10) {
         [ self  printOutNumber:number/10];
     }
     NSLog (@ "数值%ld" ,number%10);
}

另外一个经典的场景就是输入字符串abc,则打印出 a、b、c 所能排列出来的所有字符串 abcacbbacbcacab 和 cba ,暴力循环可以得到结果,不过如果这样写出来程序估计日后自己都不想看,这个问题其实是一个全排列的问题,核心的思想就是第一个数字起每个数分别与它后面的数字交换:

如果能生成n-1个元素的全排列,就能生成n个元素的全排列。对于只有一个元素的集合,可以直接生成全排列。所以全排列的递归终止条件很明确,只有一个元素时。我们可以分析一下全排列的过程:

  (1)首先,我们固定第一个字符a,求后面两个字符bc的排列

  (2)当两个字符bc排列求好之后,我们把第一个字符a和后面的b交换,得到bac,接着我们固定第一个字符b,求后面两个字符ac的排列

  (3)将c放在第一个位置,但是记住前面我们已经把原先的第一个字符a和后面的b做了交换,为了保证这次c仍是和原先处在第一个位置的a交换,将c和第一个字符交换之前,先要把b和a交换回来。在交换b和a之后,再拿c和处于第一位置的a进行交换,得到cba,交换ba,得到cab。

图片来自网络,如果不清晰可以看下图片:

 

代码实现如下:

 

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     //http://www.cnblogs.com/xiaofeixiang
-( void )allRange:( NSMutableArray  *)arr  start:( NSInteger )index{
     if (index==arr.count-1)
     {
         NSString   *result=@ "" ;
         for  ( NSInteger  i=0; i<arr.count; i++) {
             result=[result stringByAppendingString:[arr objectAtIndex:i]];
         }
         NSLog (@ "排列:%@" ,result);
     }
     else
     {
         for ( NSInteger  i=index;i<arr.count;i++)
         {    //从下标为index的数开始,分别与它后面的数字交换
             NSString  *temp=arr[index];
             arr[index]=arr[i];
             arr[i]=temp;
             
             [ self  allRange:arr start:index+1];
     
             NSString  *tempNext=arr[index];
             arr[index]=arr[i];
             arr[i]=tempNext;
         }
     }
}
本文转自Fly_Elephant博客园博客,原文链接:http://www.cnblogs.com/xiaofeixiang/p/4535825.html,如需转载请自行联系原作者
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