递归结构
递归是一种常见的解决问题的方法,即把问题逐渐简单化。递归的基本思想就是“自己调用自己”,一个使用递归技术的方法将会直接或者间接的调用自己。
利用递归可以用简单的程序来解决一些复杂的问题。比如:斐波那契数列的计算、汉诺塔、快排等问题。
递归结构包括两个部分:
1.定义递归头。解答:什么时候不调用自身方法。如果没有头,将陷入死循环,也就是递归的结束条件。
2.递归体。解答:什么时候需要调用自身方法。
【示例3-22】递归:计算n!
1public class Test22 { 2 public static void main(String[] args) { 3 long d1 = System.currentTimeMillis(); 4 System.out.printf("%d阶乘的结果:%s%n", 10, factorial(10)); 5 long d2 = System.currentTimeMillis(); 6 System.out.printf("递归费时:%s%n", d2-d1); //耗时:32ms 7 } 8 /** 求阶乘的方法*/ 9 static long factorial(int n){ 10 if(n==1){//递归头 11 return 1; 12 }else{//递归体 13 return n*factorial(n-1);//n! = n * (n-1)! 14 } 15 } 16}
图3-27 示例3-22运行效果图
图3-28 递归原理分析图
递归的缺陷
简单的程序是递归的优点之一。但是递归调用会占用大量的系统堆栈,内存耗用多,在递归调用层次多时速度要比循环慢的多,所以在使用递归时要慎重。
比如上面的递归耗时558ms。但是用普通循环的话快得多,如示例3-23所示。
使用循环求n
1public class Test23 { 2 public static void main(String[] args) { 3 long d3 = System.currentTimeMillis(); 4 int a = 10; 5 int result = 1; 6 while (a > 1) { 7 result *= a * (a - 1);// a* 8 a -= 2; 9 } 10 long d4 = System.currentTimeMillis(); 11 System.out.println(result); 12 System.out.printf("普通循环费时:%s%n", d4 - d3); 13 } 14} 15
图3-29 示例3-23运行效果图
注意事项
任何能用递归解决的问题也能使用迭代解决。当递归方法可以更加自然地反映问题,并且易于理解和调试,并且不强调效率问题时,可以采用递归;
在要求高性能的情况下尽量避免使用递归,递归调用既花时间又耗内存。
总结
1.从结构化程序设计角度出发,程序有三种结构:顺序结构、选择结构和循环结构
2.选择结构
(1)if单选择结构 if-else双选择结构 if-else if-else多选择结构
(2)switch多选择结构
3.多选择结构与switch的关系:当布尔表达式是等值判断的情况,可使用多重选择结构或switch结构,如果布尔表达式区间判断的情况,则只能使用多重选择结构
(1) 循环结构
(2)当型:while与for
(3)直到型:do-while
4.while与do-while的区别,在布尔表达式的值为false时while的循环体一次也不执行,而do-while至少执行一次
5.break可以在switch与循环结构中使用,而continue只能在循环结构中使用
6.方法就是一段用来完成特定功能的代码片段,类似于其它语言的函数
7.方法的重载是指一个类中可以定义多个方法名相同,但参数不同的方法。 调用时,会根据不同的参数自动匹配对应的方法
8.任何能用递归解决的问题也能使用迭代解决。在要求高性能的情况下尽量避免使用递归,递归调用既花时间又耗内存。


