递归是什么
简单的说:递归就是方法自己调用自己,每次调用的时传入不同的变量。递归有助于开发解决复杂的问题,同时可以使代码变的简洁。
递归调用机制
直接上代码,用案例说明,我觉得在学校老师好像讲过很多遍了,但是过一端时间自己又写不出来。
打印问题
看一下输出结果吧
/**
* 输出结果
*/
public class test1 {
public static void main(String[] args) {
fun(5);
}
public static void fun(int n){
if (n > 2){
fun(n - 1);
}
System.out.println("n = " + n);
}
}
阶乘
/**
* 阶乘问题
*/
public class factorialTest {
public static void main(String[] args) {
int factorial = factorial(5);
System.out.println("factorial = " + factorial);
}
public static int factorial(int n){
if (n == 1){
return 1;
}else {
return factorial(n - 1) * n;
}
}
}
输出结果
递归能解决的问题
- 各种数学问题如:8皇后问题﹐汉诺塔,阶乘问题,迷宫问题,球和篮子的问题(google编程大赛)
- 各种算法中也会使用到递归,比如快排,归并排序,二分查找,分治算法等.
- 将用栈解决的问题。递归代码比较简洁。
递归需要遵守的重要规则
- 执行一个方法时,就创建一个新的受保护的独立空间(栈空间)
- 方法的局部变量是独立的,不会相互影响,比如 n变量
- 如果方法中使用的是引用类型变量(比如数组),就会共享该引用类型的数据.
- 递归必须向退出递归的条件逼近,否则就是无限递归,出现StackOverflowError,死龟了:)
- 当一个方法执行完毕,或者遇到return,就会返回,遵守谁调用,就将结果返回给谁,同时当方法执行完毕或
者返回时,该方法也就执行完毕
迷宫问题
迷宫问题是栈这一块很经典的问题。
迷宫大致可分为三种,简单迷宫、多通路迷宫:通路间不带环、多通路迷宫:通路间带环,其中带环多通路迷宫是最复杂的,解决它,要把栈与递归结合起来,下来我们来一个一个分析吧,先从简单迷宫开始。
给定一个迷宫Maze,并给定迷宫的路口和出口,用递归的方式搜索一条从入口到出口的可行路径(其中红色为围墙,蓝色为可行路),若存在这条路径,则打印出路径,若不存在路径,则输出信息,表示没有路径。
package recursion;
import java.awt.geom.AffineTransform;
/**
* 递归求解迷宫
*/
public class Maze {
public static void main(String[] args) {
//创建二维数组,模拟迷宫。
int[][] maze = new int[8][7];
//使用1表示墙。上下为墙,设置为1.
for (int i = 0; i < 7; i++) {
maze[0][i] = 1;
maze[7][i] = 1;
}
//左右为1,设置1
for (int i = 0; i < 8; i++) {
maze[i][0] = 1;
maze[i][6] = 1;
}
//设置障碍物
maze[3][1] = 1;
maze[3][2] = 1;
System.out.println("=============init maze ==============");
//输出迷宫
for (int[] data : maze) {
for (int item : data){
System.out.printf("%4d",item);
}
System.out.println();
}
System.out.println("=============init maze success========");
//使用递归找出结果,[1][1]开始
setWay(maze,1,1);
System.out.println("=============success========");
for (int[] data : maze) {
for (int item : data){
System.out.printf("%4d",item);
}
System.out.println();
}
}
/**
* 使用递归找出结果
* 从[i][j] 出发
* 若球儿能走到maze[6][5]的位置,则找打通路
* 约定:
* [i][j]=0 该坐标点没走过,1表示墙,2为通路,3为已经走过,死路。
* 确定一个策略,寻路方向 下,右,上,左的顺序。走不通则回溯
* @param maze 二维数组地图
* @param i 开始坐标
* @param j
* @return
*/
public static boolean setWay(int[][] maze,int i,int j){
if (maze[6][5] == 2){
//找到通路
return true;
}else {
if (maze[i][j] == 0){
//没有走过
//安装策略走,下,右,上,左
maze[i][j] = 2;//假设改点为通路
if (setWay(maze,i + 1,j)){
//下方向
return true;
}else if (setWay(maze,i,j + 1)){
//右方向
return true;
}else if (setWay(maze,i - 1,j)){
//上方向
return true;
}else if (setWay(maze,i,j - 1)){
//左方向
return true;
}else {
//死路
maze[i][j] = 3;
return false;
}
}else {
//不等于0 ,可能是1,2,3,因为都不能走,所以返回false
return false;
}
}
}
}
输出结果