
【計】 iteratively-structured
【計】 iterate; iteration
frame; structure; composition; configuration; construction; fabric; mechanism
【計】 frame work
【醫】 constitution; formatio; formation; installation; structure; tcxture
疊代結構(Iterative Structure)是計算機科學與數學領域的核心概念,指通過重複執行特定代碼塊或算法步驟來實現目标的計算模式。在漢英詞典中,該術語通常對應“iterative structure”或“iteration structure”,強調“基于循環的重複操作”和“有限步驟内的可控演進”雙重含義。
疊代結構包含三個基本要素:初始化條件、循環終止判斷和狀态更新規則。例如在Python語言中,for
循環通過可疊代對象的元素遍曆實現疊代:
for i in range(5):
print(i)# 輸出0到4的整數
這種結構區别于遞歸,其内存占用更可控,執行效率通常更高(來源:IEEE《算法設計基礎》第3章)。
語言 | 疊代結構示例 | 特性 |
---|---|---|
Java | for (int i=0;i<10;i++) |
顯式控制計數器 |
Python | for item in list: |
隱式疊代器協議 |
SQL | WHILE @@FETCH_STATUS=0 |
基于遊标的數據庫操作 |
牛津計算詞典指出,疊代結構的設計演進反映了編程範式的變遷:從20世紀60年代Fortran的DO
循環,到現代函數式編程的map
高階函數,其本質始終是“通過可控重複實現計算目标”(來源:Oxford Computing Dictionary, 2023版)。
疊代結構是編程中一種重要的控制流程方式,其核心思想是通過重複執行代碼塊來實現目标。以下是詳細解釋:
基本概念
疊代結構通過循環機制重複執行特定代碼段,每次循環稱為一次"疊代"。常見形式包括:for循環、while循環、do-while循環等,例如:
for i in range(5):# 顯式疊代5次
print(i)
關鍵特征
與遞歸的區别
| 特性 | 疊代 | 遞歸 |
|--------------|----------------------|----------------------|
| 實現方式 | 顯式循環結構 | 函數自我調用 |
| 内存消耗 | 通常更少(無棧累積) | 可能棧溢出 |
| 代碼複雜度 | 相對直觀 | 數學表達更簡潔 |
典型應用場景
高級形式
在Python等語言中,疊代器(Iterator)和生成器(Generator)擴展了疊代結構:
# 生成器示例
def countdown(n):
while n > 0:
yield n
n -= 1
其數學表達可表示為: $$ f(x_{n+1}) = f(x_n) + Delta $$ 其中$Delta$表示每次疊代的增量變化。
這種結構在時間複雜度上通常為O(n)或O(n²),需注意避免無限循環。實際開發中建議配合調試工具監控疊代狀态。
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