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Java方法遞歸的形式和常見(jiàn)遞歸算法(方法遞歸結(jié)合File類查找文件)

 更新時(shí)間:2023年02月28日 14:52:52   作者:學(xué)全棧的灌湯包  
方法遞歸方法直接調(diào)用自己或者間接調(diào)用自己的形式稱為方法遞歸( recursion),遞歸做為一種算法在程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言中廣泛應(yīng)用,這篇文章主要介紹了Java方法遞歸的形式和常見(jiàn)遞歸算法-方法遞歸結(jié)合File類查找文件,需要的朋友可以參考下

方法遞歸

方法遞歸的形式

什么是方法遞歸?

方法直接調(diào)用自己或者間接調(diào)用自己的形式稱為方法遞歸( recursion)。

遞歸做為一種算法在程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言中廣泛應(yīng)用。

遞歸的形式:

直接遞歸:方法自己調(diào)用自己。

public static void main(String[] args) {
    test();
}

// 定義一個(gè)方法
public static void test() {
    // 直接遞歸方法內(nèi)部調(diào)用自己
    test();
}

間接遞歸:方法調(diào)用其他方法,其他方法又回調(diào)方法自己。

public static void main(String[] args) {
    test1();
}

public static void test1 () {
    // 間接遞歸, 方法內(nèi)部調(diào)用其他方法, 其他方法再調(diào)用此方法
    test2();
}

private static void test2() {
    test1();
}

遞歸存在的問(wèn)題?

遞歸如果沒(méi)有控制好終止,會(huì)出現(xiàn)遞歸死循環(huán),導(dǎo)致棧內(nèi)存溢出現(xiàn)象。

遞歸常見(jiàn)的算法

遞歸案例導(dǎo)學(xué)-計(jì)算1-n的階乘:

需求:

計(jì)算1-n的階乘的結(jié)果,使用遞歸思想解決,我們先從數(shù)學(xué)思維上理解遞歸的流程和核心點(diǎn)。

分析:

把一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題層層轉(zhuǎn)化為一個(gè)與原問(wèn)題相似的規(guī)模較小的問(wèn)題來(lái)求解。

假如我們認(rèn)為存在一個(gè)公式是 f(n) = 1234567*…(n-1)*n;

那么公式等價(jià)形式就是: f(n) = f(n-1) *n

如果求的是 1-5的階乘 的結(jié)果,我們手工應(yīng)該應(yīng)該如何應(yīng)用上述公式計(jì)算:

f(5) = f(4) * 5
f(4) = f(3) * 4
f(3) = f(2) * 3
f(2) = f(1) * 2
f(1) = 1

當(dāng)f(1)時(shí)作為條件退出遞歸

示例代碼:

public static void main(String[] args) {
    System.out.println(f(5));
}

public static int f(int num) {
    if (num == 1) {
        return 1;
    } else {
        return num * f(num - 1);
    }
}

遞歸案例導(dǎo)學(xué)-計(jì)算1-n的和

需求:

計(jì)算1-n的和的結(jié)果,使用遞歸思想解決,我們先從數(shù)學(xué)思維上理解遞歸的流程和核心點(diǎn)。

分析:

假如我們認(rèn)為存在一個(gè)公式是 f(n) = 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + …(n-1) + n;

那么公式等價(jià)形式就是: f(n) = f(n-1) + n

遞歸的終結(jié)點(diǎn):f(1) = 1

如果求的是 1-5的和 的結(jié)果,應(yīng)該如何計(jì)算。

f(5) = f(4) + 5
f(4) = f(3) + 4
f(3) = f(2) + 3
f(2) = f(1) + 2
f(1) = 1

示例代碼:

public static void main(String[] args) {
    System.out.println(sum(100));
}

public static int sum(int num) {
    if (num == 1) {
        return 1;
    } else {
        return num + sum(num - 1);
    }
}

案例導(dǎo)學(xué)-猴子吃桃問(wèn)題:

猴子第一天摘下若干桃子,當(dāng)即吃了一半,覺(jué)得好不過(guò)癮,于是又多吃了一個(gè); 第二天又吃了前天剩余桃子數(shù)量的一半,覺(jué)得好不過(guò)癮,于是又多吃了一個(gè); 以后每天都是吃前天剩余桃子數(shù)量的一半,覺(jué)得好不過(guò)癮,又多吃了一個(gè); 等到第10天的時(shí)候發(fā)現(xiàn)桃子只有1個(gè)了。

需求:

請(qǐng)問(wèn)猴子第一天摘了多少個(gè)桃子?

分析:

整體來(lái)看,每一天都是做同一個(gè)事件,典型的規(guī)律化問(wèn)題,考慮遞歸三要素:

遞歸公式(例如第一天桃子的總數(shù)用f(n)表示, f(n+1)代表第二天):

f(n) - f(n)/2 - 1 = f(n+1) 變形可得: f(n)= 2f(n+1) + 2

遞歸終結(jié)點(diǎn):f(10) = 1

難點(diǎn): 使用數(shù)學(xué)思想, 推導(dǎo)出遞歸公式

示例代碼:

public static void main(String[] args) {
    System.out.println(foo(1));
}

public static int foo(int n) {
    if (n == 10) {
        return 1;
    } else {
        return 2 * foo(n + 1) + 2;
    }
}

非規(guī)律遞歸案例

在上述的案例中遞歸算法都是針對(duì)存在規(guī)律化的遞歸問(wèn)題。

有很多問(wèn)題是非規(guī)律化的遞歸問(wèn)題,比如文件搜索。如何解決?

  • 非規(guī)律化遞歸問(wèn)題自己看著辦,需要流程化的編程思維。

案例導(dǎo)學(xué)-文件搜索:

需求:

  • 從電腦某一路徑下,搜索出某個(gè)文件名稱并輸出絕對(duì)路徑。

分析:

  • 先定位出的應(yīng)該是一級(jí)文件對(duì)象
  • 遍歷全部一級(jí)文件對(duì)象,判斷是否是文件
  • 如果是文件,判斷是否是自己想要的
  • 如果是文件夾,需要繼續(xù)遞歸進(jìn)去重復(fù)上述過(guò)程

示例代碼:

public class RecursionDemo5 {
    public static void main(String[] args) {
        findFile("demo2.txt", new File("/Users/chenyq/Documents/file_test"));
    }

    /**
     * @param name 搜索的文件名
     * @param dir 搜索的目錄
     * @return
     */
    public static void findFile(String name, File dir) {
        // 判斷目錄是否為空
        if (dir != null && dir.isDirectory()) {
            // 獲取目錄下的一級(jí)文件數(shù)組
            File[] files = dir.listFiles();
            // 判斷數(shù)組是否有內(nèi)容
            if (files != null && files.length > 0) {
                // 不為空則遍歷數(shù)組
                for (File file : files) {
                    // 判斷是文件還是文件夾
                    if (file.isFile()) {
                        // 判斷當(dāng)前文件是否是要查找的文件
                        if (file.getName().contains(name)) {
                            System.out.println("文件路徑是: " + file.getAbsolutePath());
                            return;
                        }
                    } else {
                      	// 遞歸查找子目錄
                        findFile(name, file);
                    }
                }
            }
        } else {
            System.out.println("請(qǐng)輸入正確的目錄!");
        }
    }
}

到此這篇關(guān)于Java方法遞歸的形式和常見(jiàn)遞歸算法-方法遞歸結(jié)合File類查找文件的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java方法遞歸和算法內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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