
【计】 recursive data type
【计】 recursion; recurssion
【计】 data type; numeric data type; PASCAL data type PASCAL
在计算机科学中,递归数据类型(Recursive Data Type) 是指一种在定义中包含对自身引用的数据类型。这种类型通过“自我引用”来定义可能无限或结构复杂的数据结构,是构建链表、树、图等动态和分层数据结构的基础。
汉英术语对照
该术语强调数据类型定义中存在递归关系(Recursion),即类型的一部分指向自身实例。
定义特征
递归数据类型的定义需满足两个条件:
来源:《计算机程序的构造和解释》(Structure and Interpretation of Computer Programs, SICP)
典型应用场景
来源:算法教材《算法导论》(Introduction to Algorithms)
以链表定义为例(伪代码):
class ListNode {
value: number;// 节点存储的数据
next: ListNode | null;// 递归引用:指向下一个节点或终止(null)
}
此处 next
的类型为 ListNode | null
,体现了递归数据类型的核心特征——自引用(Self-reference)。
递归数据类型的形式化基础源于归纳定义(Inductive Definition):
来源:离散数学与计算理论教材
LinkedList
等集合类的实现依赖递归类型逻辑(尽管语言可能隐藏细节)。递归数据类型通过自引用实现数据结构的层次化组织,是算法设计中处理动态、嵌套数据的基石。其严谨性依赖于数学归纳法,并在主流编程语言中广泛应用。
递归数据类型(Recursive Data Type)是一种在定义中直接或间接包含自身的数据结构类型。其核心特征是:该类型的组成部分中,存在对自身类型的引用。这种结构天然适合描述具有自相似性或层次关系的数据。
自引用性
类型定义中包含对自身类型的成员变量。例如,链表节点的定义中包含指向下一个节点的引用,而下一个节点同样是链表节点类型。
终止条件
递归类型必须存在基准情形(Base Case),防止无限递归。例如链表的尾节点指向空值,树的叶子节点没有子节点。
链表
每个节点包含数据和指向下一个节点的指针:
class ListNode:
def __init__(self, val, next=None):
self.val = val
self.next = next# 指向同类型的实例
二叉树
节点包含左右子节点:
class TreeNode {
int val;
TreeNode left;// 左子树(同类型)
TreeNode right; // 右子树(同类型)
}
JSON/XML结构
嵌套的标签或对象可以包含同类型的子结构。
(2+3)*4
可表示为树,其中运算符节点的子节点是操作数或子表达式。递归数据类型通过自引用实现了复杂关系的简洁表达,是计算机科学中树、图等非线性结构的理论基础,也是函数式编程(如Haskell的代数数据类型)和面向对象编程的核心概念之一。
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