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C# 递归函数详细介绍及使用办法

发布时间:2023-02-24 14:16:10 所属栏目:语言 来源:
导读:说到递归函数,相信大家并不陌生,这里错新技术频道小编简单地说,函数可以直接或间接地调用,下文是错新技术频道小编给出的C# 递归函数详细介绍及使用方法,一起去看看吧。什么是递归函数/方法?任何一个方法既可以

说到递归函数,相信大家并不陌生,这里错新技术频道小编简单地说,函数可以直接或间接地调用,下文是错新技术频道小编给出的C# 递归函数详细介绍及使用方法,一起去看看吧。

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。

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):

复制代码 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。

复制代码 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)

复制代码 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。 

复制代码 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);

}

<STRONG><SPAN style="FONT-SIZE: medium">3. 布尔组合</SPAN></STRONG

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。

复制代码 代码如下:

public void CompositionBooleans(string result, int counter)

{

if (counter == 0)

return;

bool[] booleans = new bool[2] { true, false };

for (int j = 0; j < 2; j++)

{

StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder(result);

stringBuilder.Append(string.Format("{0} ", booleans[j].ToString())).ToString();

if (counter == 1)

Console.WriteLine(stringBuilder.ToString());

CompositionBooleans(stringBuilder.ToString(), counter - 1);

}

}

现在让我们来调用上面这个方法: 

复制代码 代码如下:

CompositionBoolean(string.Empty, 3);

Ian Shlasko建议我们这样使用递归:

复制代码 代码如下:

public void BooleanCompositions(int count)

{

BooleanCompositions(count - 1, "true");

BooleanCompositions(count - 1, "false");

}

private void BooleanCompositions(int counter, string partialOutput)

{

if (counter <= 0)

Console.WriteLine(partialOutput);

else

{

BooleanCompositions(counter - 1, partialOutput+ ", true");

BooleanCompositions(counter - 1, partialOutput+ ", false");

}

}

4. 获取内部异常

如果你想获得innerException,那就选择递归方法吧,它很有用。

复制代码 代码如下:

public Exception GetInnerException(Exception ex)

{

return (ex.InnerException == null) ? ex : GetInnerException(ex.InnerException);

}

为什么要获得最后一个innerException呢?!这不是本文的主题,我们的主题是如果你想获得最里面的innerException,你可以靠递归方法来完成。

这里的代码:

复制代码 代码如下:

return (ex.InnerException == null) ? ex : GetInnerException(ex.InnerException);

与下面的代码等价

复制代码 代码如下:

if (ex.InnerException == null)//限制条件

return ex;

return GetInnerException(ex.InnerException);//用内部异常作为参数调用自己

现在,一旦我们获得了一个异常,我们就能找到最里面的innerException。例如:

复制代码 代码如下:

try

{

throw new Exception("This is the exception",

new Exception("This is the first inner exception.",

new Exception("This is the last inner exception.")));

}

catch (Exception ex)

{

Console.WriteLine(GetInnerException(ex).Message);

}

 

我曾经想写关于匿名递归方法的文章,但是我发觉我的解释无法超越那篇文章。

5. 查找文件

我在供你下载的示范项目中使用了递归,通过这个项目你可以搜索某个路径,并获得当前文件夹和其子文件夹中所有文件的路径。

复制代码 代码如下:

private Dictionary<string, string> errors = new Dictionary<string, string>();

private List<string> result = new List<string>();

private void SearchForFiles(string path)

{

try

{

foreach (string fileName in Directory.GetFiles(path))//Gets all files in the current path

{

result.Add(fileName);

}

foreach (string directory in Directory.GetDirectories(path))//Gets all folders in the current path

{

SearchForFiles(directory);//The methods calls itself with a new parameter, here!

}

}

catch (System.Exception ex)

{

errors.Add(path, ex.Message);//Stores Error Messages in a dictionary with path in key

}

}

这个方法似乎不需要满足任何条件,因为每个目录如果没有子目录,会自动遍历所有子文件。

总结

我们其实可以用递推算法来替代递归,且性能会更好些,但我们可能需要更多的时间开销和非递归函数。但关键是我们必须根据场景选择最佳实现方式。

James MaCaffrey博士认为尽量不要使用递归,除非实在没有办法。你可以读一下他的文章。

我认为:

A) 如果性能是非常重要的,请避免使用递归

B)如果递推方式不是很复杂的,请避免使用递归

C) 如果A和B都不满足,请不要犹豫,用递归吧。

例如:

第一节(阶乘):这里用递推并不复杂,那么就避免用递归。

第二节(Fibonacci):像这样的递归并不被推荐。

当然,我并不是要贬低递归的价值,我记得人工智能中的重要一章有个极小化极大算法(Minimax algorithm),全部是用递归实现的。

但是如果你决定使用队规方法,你最好尝试用存储来优化它。

版权声明:本文由作者Tony Qu原创, 未经作者同意必须保留此段声明,且在文章页面明显位置给出原文连接,否则视为侵权。

以上就是关于C# 递归函数详细介绍及使用方法,了解了这些专业之后,大家就能很好的在实际中进行操作了,错新技术频道也会为大家提供最新的专业知识。

(编辑:银川站长网)

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