本文解釋了程式設(shè)計(jì)中遞歸的概念。它描述了其關(guān)鍵組件：基本情況和遞歸情況。它使用 Java 範(fàn)例說明如何實(shí)現(xiàn)遞歸，並強(qiáng)調(diào)了防止無限循環(huán)和堆疊溢位錯誤的保護(hù)措施。

在電腦科學(xué)中，理解遞歸的概念至關(guān)重要，因?yàn)樗ǔＪ歉}雜演算法的基礎(chǔ)，而在程式設(shè)計(jì)中，它是一種用於透過將問題分解為更小、更易於管理的子問題來解決問題的工具。這篇文章使用 Java 程式語言探討了遞歸方法的組成部分——基本情況和遞歸情況。

遞歸方法解釋

遞歸演算法或方法透過呼叫自身並將問題分解為更小、更易於管理的子問題來解決複雜問題。

建立遞歸方法的基本元件是基本情況和遞歸情況。

• 基本情況 是一個條件，當(dāng)滿足時停止遞歸，通常在 if 語句中。
• 遞歸情況是一組程式碼行或功能，如果不滿足基本情況條件，則計(jì)算這些程式碼行或功能，後面始終跟隨遞歸方法，通常使用修改後的輸入呼叫自身。通常，程式碼行和遞歸呼叫位於檢查基本條件是否滿足的“if”語句後面的“else”語句中。但是，如果「if」語句包含「return」語句，則程式碼行和遞歸呼叫將位於「if」語句之後。

請注意，當(dāng)且僅當(dāng)基本情況條件基於獨(dú)立變化的外部因素時，使用未修改的輸入調(diào)用自身的遞歸方法或不接受輸入的遞歸方法不會創(chuàng)建無限遞歸循環(huán)方法的輸入。

為了避免建立無限遞歸方法，此方法需要至少包含一個最終將達(dá)到的基本情況。請注意，遞歸方法可以有多個基本情況。例如，遞歸方法可以包含檢查特定條件的基本情況，而其他方法可以充當(dāng)保障措施。如果從未達(dá)到第一個基本情況條件，計(jì)數(shù)器等保護(hù)措施可以根據(jù)可用計(jì)算記憶體限制遞歸次數(shù)，從而防止堆疊溢位錯誤。

附註：Python 程式語言有一個內(nèi)建機(jī)制，可以限製程式可以執(zhí)行的遞歸次數(shù)。如果需要，可以使用 Python 系統(tǒng) (sys) 程式庫修改（減少或增加）此限制。

這是一個遞歸方法的範(fàn)例：

import java.util.Random;

public class AreWeThereYet {
    private static final Random randomGenerateMiles = new Random();

    public static void askAreWeThereYet(int totalMilesDriven, int tripTotalMiles) {

        // ---- Base case ---- We've arrived!
        if (totalMilesDriven >= tripTotalMiles) {
            System.out.println("We're here! Finally!");
            return;
        }

        // ---- Recursive case ----
        // Miles driven
        int milesDriven = randomGenerateMiles.nextInt(50) + 1; // Drive 1-50 miles

        // Keep asking and driving
        System.out.println("Are we there yet?");
        System.out.println("Not yet, we've traveled " + totalMilesDriven + "miles.");

        if (milesDriven + totalMilesDriven >= tripTotalMiles) {
            milesDriven = tripTotalMiles - totalMilesDriven;
        }

        System.out.println("--- Drives " + milesDriven + " miles ---");
        totalMilesDriven += milesDriven;

        // ---- Recursive call ----
        askAreWeThereYet(totalMilesDriven, tripTotalMiles);
    }

    public static void main(String[] args) {
        int tripTotalMiles = 100; // Total trip distance
        System.out.println("Trip total miles: " + tripTotalMiles);
        askAreWeThereYet(0, tripTotalMiles);
    }
}

輸出

import java.util.Random;

public class AreWeThereYet {
    private static final Random randomGenerateMiles = new Random();

    public static void askAreWeThereYet(int totalMilesDriven, int tripTotalMiles) {

        // ---- Base case ---- We've arrived!
        if (totalMilesDriven >= tripTotalMiles) {
            System.out.println("We're here! Finally!");
            return;
        }

        // ---- Recursive case ----
        // Miles driven
        int milesDriven = randomGenerateMiles.nextInt(50) + 1; // Drive 1-50 miles

        // Keep asking and driving
        System.out.println("Are we there yet?");
        System.out.println("Not yet, we've traveled " + totalMilesDriven + "miles.");

        if (milesDriven + totalMilesDriven >= tripTotalMiles) {
            milesDriven = tripTotalMiles - totalMilesDriven;
        }

        System.out.println("--- Drives " + milesDriven + " miles ---");
        totalMilesDriven += milesDriven;

        // ---- Recursive call ----
        askAreWeThereYet(totalMilesDriven, tripTotalMiles);
    }

    public static void main(String[] args) {
        int tripTotalMiles = 100; // Total trip distance
        System.out.println("Trip total miles: " + tripTotalMiles);
        askAreWeThereYet(0, tripTotalMiles);
    }
}

總而言之，遞歸是解決複雜問題的一種優(yōu)雅而強(qiáng)大的方法。透過定義基本案例和遞歸案例，開發(fā)人員可以創(chuàng)建有效管理問題複雜性的演算法。但是，確保遞歸適當(dāng)停止以防止無限循環(huán)或堆疊溢位錯誤非常重要。提供的 Java 範(fàn)例「AreWeThereYet」實(shí)際上示範(fàn)了這些原則，展示瞭如何動態(tài)使用遞歸來解決問題，同時保持清晰度和功能性。當(dāng)我們繼續(xù)探索程式設(shè)計(jì)技術(shù)時，遞歸仍然是一項(xiàng)非常寶貴的技能，它強(qiáng)調(diào)了深思熟慮的問題分解和方法設(shè)計(jì)的重要性。

最初由 Level UP Coding 於 2024 年 11 月 8 日在 Medium 上的 Alex.omegapy 發(fā)表。

以上是遞歸：概念、元件與實(shí)際應(yīng)用 — Java的詳細(xì)內(nèi)容。更多資訊請關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！