Java开发 - 递归

简介: Java开发 - 递归

目录


前言

什么是递归

递归不得不知的经典案例:斐波那契数列

递归注意点

SOF和OOM

结语


前言


在讲到二叉树之前,一定要先把递归给讲了,只有先把基础学好了,才可以让学习的这棵二叉树更完整,更稳固一些。所以接下来,我会用代码和文字把递归的思想传递给大家,希望大家可以学到自己感兴趣的东西。


什么是递归


递归是一种思想,再变成上体现为方法的自调用。


举个例子说明:

实现某个数字的阶乘
1! = 1
2! = 1 * 2
3! = 1 * 2 * 3
4! = 1 * 2 * 3 * 4
5! = 1 * 2 * 3 * 4 * 5
6! = 1 * 2 * 3 * 4 * 5 * 6

我们最终要做的就是写一个方法,返回一个值:

public static int fun(int n) {
    return ......
}

我们需要考虑下方法块中要怎么写,观察阶乘,我们发现:

1! = 1
2! = 1! * 2
3! = 2! * 3
4! = 3! * 4
5! = 4! * 5
6! = 5! * 6

我好像发现了什么,如果我要获得n的阶乘,那是不是可以用n-1的阶乘乘以n?n-1的阶乘呢?是n-2的阶乘乘以n-1,依此类推。


方法块内,我们可以这样写:

public static int fun(int n) {
    return fun(n - 1) * n;
}

fun(n - 1)就是n-1的阶乘,这就形成了递归,然后一直递归下去。但是有个问题,这里没有考虑n=1的情况,最终会出现负数,就没有了出口,这也是递归最重要的一点,一定要有出口,否则就是死循环。所以应该这么写:

public static int fun(int n) {
    if (n == 1)
        return 1;
    return fun(n - 1) * n;
}

这样,一个求阶乘的方法就写好了,你以为很难?其实就这么简单,用事实验证了:越是难的东西越是需要简单来做,简单到你不相信这就是答案。


递归不得不知的经典案例:斐波那契数列


斐波那契数列指的是这样一个数列:1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89......


这个数列从第3项开始,每一项都等于前两项之和。


假如我要求第50位的数字,该怎么求?有上面的案例,不知道大家能不能自己写出来呢?


写不出来没关系,我将带领大家一起来解题,请大家跟上我的思路,我们开始。


我们先写一个方法体出来:

public static int fun(int n) {
    return ......
}

方便起见,我们就用上面的方法体,因为我要得到多少位的数字我只需要输入这个数,方法就会把这一位的数字返回给我。


上面文字已经说明:这个数列从第3项开始,每一项都等于前两项之和


那么规律就已经出现了,我们可以假设:


fun(50) = fun(49) + fun(48)


fun(49) = fun(48) + fun(47)


fun(48) = fun(47) + fun(46)


......


这里递归已经开始了,我们可以尝试着写一下这个方法块中的内容了:

public static int fun(int n) {
    return fun(n - 1) + fun(n - 2);
}

你可能已经发现了问题,和前面一样的问题:没有考虑n=1的情况,所以就没有了出口。没错,但这里还要考虑n=2的情况 ,因为是从第三位开始数列才成立。


所以需要像上面那样,通过判断1,2给方法留出口:

public static int fun(int n) {
    if (n == 1 || n == 2)
        return 1;
    return fun(n - 1) + fun(n - 2);
}


递归注意点


其实我们上面已经说到了一些注意点了,不知道大家能不能说下来?


没记住的也没关系,跟着博主一起看:


递归必须有出口,否则会导致栈内存溢出SOF(StackOverflowError);

递归是有深度的,若是深度太深,也会导致栈内存溢出SOF;

关于栈:当调用一个方法时,会在栈上为这个方法分配属于这个栈帧的内存,哪个方法的栈帧则用来保存属于哪个栈帧的局部变量。


局部变量包括:方法参数,方法内声明的一些基本变量。方法结束时,栈帧上的内存才会清除。但是栈的内存并不是无限分配的,所以当出现递归深度太深的时候会导致栈内存溢出。


SOF和OOM


SOF: statckOverFlowError   栈内存溢出

OOM: OutOfMemoryError  堆内存溢出

内存溢出指的是剩余内存不足以分配给请求的资源,此时就出现了内存溢出。可能的原因是:


创建大对象

内存泄漏的不断累积。内存泄漏累积到一定程度,会出现堆内存溢出

内存泄漏指的是分配出去的内存因为一些原因无法回收,此现象就叫内存泄漏。


内存泄漏和内存溢出的关系:

内存泄漏累积到一定程序才会造成内存溢出,并不是内存泄漏一旦出现,则立即出现内存溢出

出现内存溢出并不一定是由于内存泄漏造成的,还可能是因为创建了大对象。


结语


到这里,递归就讲完了,有不明白的小伙伴可以留言一起讨论,下一篇,我们二叉树见。

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