
【计】 ****** recursion
briefness
【计】 recursion; recurssion
简单递归(Simple Recursion)是计算机科学和数学中的基础概念,指一种通过函数自我调用来解决问题的编程范式或算法设计方法。其核心思想是将复杂问题分解为结构相同但规模更小的子问题,直至达到可直接求解的终止条件(称为“基线条件”)。
汉语释义
英文对应术语
基线条件(Base Case)
定义递归终止的边界,防止无限循环。例如,计算阶乘时:
0! = 1// 基线条件
递归步骤(Recursive Step)
将问题拆解为更小规模的同类问题。阶乘的递归表示为:
n! = n × (n-1)!// 递归条件
以汉诺塔问题 为例:
def hanoi(n, source, target, auxiliary):
if n > 0:# 递归条件
# 将n-1个盘从源柱移动到辅助柱
hanoi(n-1, source, auxiliary, target)
# 移动第n个盘到目标柱
print(f"Move disk {n} from {source} to {target}")
# 将n-1个盘从辅助柱移动到目标柱
hanoi(n-1, auxiliary, target, source)
注:当 n=0
时函数终止(隐式基线条件)。
特性 | 递归 | 迭代 |
---|---|---|
实现方式 | 函数自我调用 | 循环结构(如for/while) |
内存消耗 | 栈空间累积,可能溢出 | 固定内存占用 |
代码可读性 | 符合问题自然结构,更简洁 | 需手动管理状态变量 |
《计算机程序设计艺术》(The Art of Computer Programming)
高德纳(Donald Knuth)指出:递归是“通过自引用定义过程或数据结构的能力”,其效率依赖于子问题分解策略(§1.1)。
来源:Addison-Wesley出版社
牛津计算机科学词典(Oxford Dictionary of Computer Science)
定义递归为:“函数直接或间接调用自身,直至满足特定终止条件”(第7版,p. 432)。
来源:Oxford University Press
MIT经典教材《Structure and Interpretation of Computer Programs》
强调递归在抽象问题中的核心地位:“递归提供了一种自然的层次化问题描述方法”(Chapter 1.2)。
来源:MIT Press
递归是一种通过将问题分解为更小的同类子问题来解决问题的编程或数学方法。其核心思想是函数直接或间接地调用自身。以下是对"简单递归"的详细解释:
典型示例 以阶乘计算为例:
def factorial(n):
if n == 0:# 基线条件
return 1
else: # 递归条件
return n * factorial(n-1)
这个函数通过不断将n减1,直到达到基线条件n=0时停止递归。
主要特征
优缺点分析 ✓ 优势:代码简洁,适合处理树形结构、分治算法等问题 ✗ 劣势:可能存在重复计算(如斐波那契数列递归),栈溢出风险(深度过大时)
应用场景
当实现递归时,建议: ① 确保基线条件能最终到达 ② 控制递归深度(一般不超过1000层) ③ 对于复杂递归可考虑记忆化优化 ④ 必要时改用迭代方式实现
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