C语言—函数递归

函数递归

函数递归是什么

递归是学习C语⾔函数绕不开的⼀个话题,那什么是递归呢
递归其实是⼀种解决问题的⽅法,在C语⾔中,递归就是函数⾃⼰调⽤⾃⼰。
写⼀个史上最简单的C语⾔递归代码:

#include <stdio.h>
int main()
{
 printf("hehe\n");
 main();//main函数中⼜调⽤了main函数
 return 0;
}

上述就是⼀个简单的递归程序,只不过上⾯的递归只是为了演⽰递归的基本形式,不是为了解决问题,代码最终也会陷⼊死递归,导致栈溢出(Stack overflow)。

函数递归的思想是什么呢?

把⼀个⼤型复杂问题层层转化为⼀个与原问题相似,但规模较⼩的⼦问题来求解;直到⼦问题不能再被拆分,递归就结束了。所以递归的思考⽅式就是把大事化小的过程。

函数递归的限制条件

  • 递归存在限制条件,当满⾜这个限制条件的时候,递归便不再继续。
  • 每次递归调⽤之后越来越接近这个限制条件。

函数递归的例子

求n的阶乘

⼀个正整数的阶乘(factorial)是所有小于及等于该数的正整数的积,并且0的阶乘为1。
自然数n的阶乘写作n!。
即n的阶乘就是求1~n的数字的乘积;
分析
因为 n != n *(n - 1)!
n==0时,n!=1
所以n!的递归公式如下
在这里插入图片描述
递归函数如下,但是n的值不宜过大,因为n的值太大会有溢出的情况

int Fact(int n)
{
	if(n==0)
		return 1;
	else
		return n*Fact(n-1);
}//但是n的值不宜过大,因为n的值太大会有溢出的情况

看图体会

递归与迭代

递归是⼀种很好的编程技巧,但是和很多技巧⼀样,也是可能被误⽤的,看到推导的公式,很容易就被写成递归的形式:
在这里插入图片描述
Fact函数是可以产⽣正确的结果,但是在递归函数调⽤的过程中涉及⼀些运⾏时的开销。
在C语⾔中每⼀次函数调⽤,都需要为本次函数调⽤在内存的栈区,申请⼀块内存空间来保存函数调⽤期间的各种局部变量的值,这块空间被称为运⾏时堆栈,或者函数栈帧。函数不返回,函数对应的栈帧空间就⼀直占⽤,所以如果函数调⽤中存在递归调⽤的话,每⼀次递归函数调⽤都会开辟属于⾃⼰的栈帧空间,直到函数递归不再继续,开始回归,才逐层释放栈帧空间。所以如果采⽤函数递归的⽅式完成代码,递归层次太深,就会浪费太多的栈帧空间,也可能引起栈溢出(stack overflow)的问题。
迭代
递归如果不适合,也可以使用迭代(就是循环的⽅式)的方式;
例如
n!也可以使用1~n累乘的方式

//不仅能够完成任务,比递归的方式更好
int Fact(int n)
{
 int i = 0;
 int ret = 1;
 for(i=1; i<=n; i++)
 {
 ret *= i;
 }
 return ret;
}
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