文档介绍:C# 递归函数详细介绍及使用方法
什么是递归函数/方法?
任何一个方法既可以调用其他方法也可以调用自己,而当这个方法调用自己时,我们就叫它递归函数或递归方法。 通常递归有两个特点:
1. 递归方法一直会调用自己直到某些条件被满足
2. 递归方法会有一些参数,而它会把一些新的参数值传递给自己。
那什么是递归函数?函数和方法没有本质区别,但函数仅在类的内部使用。以前C#中只有方法,从.NET 。 所以,我们最好叫递归方法,而非递归函数,本文中将统一称之为递归。 在应用程序中为什么要使用递归?何时使用递归?如何用?
“写任何一个程序可以用赋值和if-then-else语句表示出来,而while语句则可以用赋值、if-then-else和递归表示出来。”(出自Ellis Horowitz的《数据结构基础(C语言版)》 - Fundamentals of Data Structure in C)
递归解决方案对于复杂的开发来说很方便,而且十分强大,但由于频繁使用调用栈(call stack)可能会引起性能问题(有些时候性能极差)。
我们来看一看下面这个图:
调用栈图示
下面我打算介绍一些例子来帮助你更好的理解递归的风险和回报。
1. 阶乘
阶乘(!)是小于某个数的所有正整数的乘积。
0! = 1
1! = 1
2! = 2 * 1! = 2
3! = 3 * 2! = 6
...
n! = n * (n - 1)!
下面是计算阶乘的一种实现方法(没有递归):
. 代码如下:
public long Factorial(int n)
{
if (n == 0)
return 1;
long value = 1;
for (int i = n; i > 0; i--)
{
value *= i;
}
return value;
} 下面是用递归的方法实现计算阶乘,与之前的代码比起来它更简洁。
. 代码如下:
public long Factorial(int n)
{
if (n == 0)//限制条件,对该方法调用自己做了限制
return 1;
return n * Factorial(n - 1);
} 你知道的,n的阶乘实际上是n-1的阶乘乘以n,且n>0。
它可以表示成 Factorial(n) = Factorial(n-1) * n
这是方法的返回值,但我们需要一个条件
如果 n=0 返回1。
现在这个程式的逻辑应该很清楚了,这样我们就能够轻易的理解。2. Fibonacci数列
Fibonacci数列是按以下顺序排列的数字:
0,1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,…如果F0 = 0 并且 F1= 1 那么Fn = Fn-1 + Fn-2
下面的方法就是用来计算Fn的(没有递归,性能好)
. 代码如下:
public long Fib(int n)
{
if (n < 2)
return n;
long[] f = new long[n+1];
f[0] = 0;
f[1] = 1;
for (int i = 2; i <= n; i++)
{
f[i] = f[i - 1] + f[i - 2];
}
return f[n];
} 如果我们使用递归方法,这个代码将更加简单,但性能很差。
. 代码如下:
public long Fib(int n)
{
if (n == 0 || n == 1) //满足条件
return n;
return Fib(k - 2) + Fib(k - 1);
}
3. 布尔组合 有时我们需要解决的问题比Fibonacci数列复杂很多,例如我们要枚举所有的布尔变量的组合。换句话说,如果n=3,那么我们必须输出如下结果:
true, true, true
true, true, false
true, false, true
true, false, false
false, true, true
false, true, false
false, false, true
false, false, false如果n很大,且不用递归是很难解决这个问题的。
. 代码如下:
public void CompositionBooleans(string result, int counter)