十、递归

本文探讨了递归算法的基本概念及其在解决迷宫路径问题中的应用。通过两个示例,详细展示了如何使用递归算法寻找从起点到终点的路径,包括算法的实现细节和运行过程。

简单递归:

package com.liaoxiang.recursion;

/**
 * @auther Mr.Liao
 * @date 2019/8/5 19:44
 */
public class SimpleRecursionDemo {
    public static void main(String[] args) {
        test1(4);
        System.out.println();
        test2(4);
        System.out.println();
        int res = factorial(3);
        System.out.println("res=" + res);
    }

    /**
     * 简单递归调用
     * @param n
     */
    public static void test1(int n){
        if (n > 2) {
            test1(n - 1);
        }
        System.out.println("n=" + n);
    }

    /**
     * 简单递归调用
     * @param n
     */
    public static void test2(int n){
        if (n > 2) {
            test2(n - 1);
        } else {
            System.out.println("n=" + n);
        }

    }

    /**
     * 阶乘
     * @param n
     * @return
     */
    public static int factorial(int n) {
        if (n == 1){
            return 1;
        } else {
            return factorial(n - 1) * n;
        }
    }
}
n=2
n=3
n=4

n=2

res=6

在这里插入图片描述
使用递归找迷宫路径

package com.liaoxiang.recursion;

/**
 * @auther Mr.Liao
 * @date 2019/8/5 20:28
 */
public class MiGong {
	/**
     * 使用二维数组表示迷宫地图
     * map[i][j] = 0 表示该点没有走过,为1表示碰到障碍,2表示可行通路,3表示该点已经走过,且走不通
     * map[1][1] = 0 为起始位置,map[2][2] = 2 为终点位置
     * 路径策略:下->右->上->左
     */
    public static void main(String[] args) {
        int[][]  map = new int[4][4];
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            for (int j = 0; j < 4; j++) {
                map[i][j] = 1;
            }
        }
        map[1][1]=0;
        map[1][2]=0;
        map[2][2]=0;
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            for (int j = 0; j < 4; j++) {
                System.out.print(map[i][j]+" ");
            }
            System.out.println();
        }
        boolean b = setWay(map, 1, 1);
        System.out.println("是否找到路径:"+b);
        System.out.println("路径路线:");
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            for (int j = 0; j < 4; j++) {
                System.out.print(map[i][j]+" ");
            }
            System.out.println();
        }

    }
    public static boolean setWay(int[][] map, int i, int j) {
        if (map[2][2] == 2) {
            return true;
        } else {
            if (map[i][j] == 0) {
                map[i][j] = 2;
                if (setWay(map, i + 1, j)){
                    System.out.println(i+"-"+j);
                    return true;
                } else if (setWay(map, i, j+1)){
                    System.out.println(i+"-"+j);
                    return true;
                } else if (setWay(map, i - 1, j)){
                    return true;
                } else if (setWay(map, i, j - 1)){
                    return true;
                } else {
                    map[i][j] = 3;
                    return false;
                }
            } else {
                return false;
            }
        }
    }
}
迷宫:
1 1 1 1 
1 0 0 1 
1 1 0 1 
1 1 1 1 
2-2
1-2
1-1
是否找到路径:true
路径路线:
1 1 1 1 
1 2 2 1 
1 1 2 1 
1 1 1 1

在这里插入图片描述

package com.liaoxiang.recursion;

/**
 * @auther Mr.Liao
 * @date 2019/8/5 20:28
 */
public class MiGong {
    /**
     * 使用二维数组表示迷宫地图
     * map[i][j] = 0 表示该点没有走过,为1表示碰到障碍,2表示可行通路,3表示该点已经走过,且走不通
     * map[1][1] = 0 为起始位置,map[2][2] = 2 为终点位置
     * 路径策略:下->右->上->左
     */
    public static void main(String[] args) {
        // 构建一个8行7列的二维数组表示地图
        int[][]  map = new int[8][7];
        //数组元素 1 表示墙,将上下边界元素设为1 第0行和第7行
        for (int i = 0; i < 7; i++) {
            map[0][i] = 1;
            map[7][i] = 1;
        }
        // 将左右边界设置为1,第0列和第6列
        for (int i = 0; i < 8; i++) {
            map[i][0] = 1;
            map[i][6] = 1;
        }
        //设置障碍
        map[3][1] = 1;
        map[3][2] = 1;
        // 遍历输出
        System.out.println("迷宫:");
        for (int i = 0; i < 8; i++) {
            for (int j = 0; j < 7; j++) {
                System.out.print(map[i][j]+" ");
            }
            System.out.println();
        }
        boolean b = setWay(map, 1, 1);
        System.out.println("是否找到路径:"+b);
        System.out.println("路径:");
        // 遍历输出
        for (int i = 0; i < 8; i++) {
            for (int j = 0; j < 7; j++) {
                System.out.print(map[i][j]+" ");
            }
            System.out.println();
        }
    }
    public static boolean setWay(int[][] map, int i, int j) {
        if (map[6][5] == 2) {
            return true;
        } else {
            if (map[i][j] == 0) {
                map[i][j] = 2;
                if (setWay(map, i + 1, j)){
                    return true;
                } else if (setWay(map, i, j+1)){
                    return true;
                } else if (setWay(map, i - 1, j)){
                    return true;
                } else if (setWay(map, i, j - 1)){
                    return true;
                } else {
                    map[i][j] = 3;
                    return false;
                }
            } else {
                return false;
            }
        }
    }
}
迷宫:
1 1 1 1 1 1 1 
1 0 0 0 0 0 1 
1 0 0 0 0 0 1 
1 1 1 0 0 0 1 
1 0 0 0 0 0 1 
1 0 0 0 0 0 1 
1 0 0 0 0 0 1 
1 1 1 1 1 1 1 
是否找到路径:true
路径:
1 1 1 1 1 1 1 
1 2 0 0 0 0 1 
1 2 2 2 0 0 1 
1 1 1 2 0 0 1 
1 0 0 2 0 0 1 
1 0 0 2 0 0 1 
1 0 0 2 2 2 1 
1 1 1 1 1 1 1

修改迷宫为如下样式:

迷宫:
1 1 1 1 
1 0 1 1 
1 0 1 1 
1 1 1 1
package com.liaoxiang.recursion;

/**
 * @auther Mr.Liao
 * @date 2019/8/5 20:28
 */
public class MiGong {
    /**
     * 使用二维数组表示迷宫地图
     * map[i][j] = 0 表示该点没有走过,为1表示碰到障碍,2表示可行通路,3表示该点已经走过,且走不通
     * map[1][1] = 0 为起始位置,map[2][2] = 2 为终点位置
     * 路径策略:下->右->上->左
     */
    public static void main(String[] args) {
        int[][]  map = new int[4][4];
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            for (int j = 0; j < 4; j++) {
                map[i][j] = 1;
            }
        }
        map[1][1]=0;
        map[2][1]=0;
        System.out.println("迷宫:");
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            for (int j = 0; j < 4; j++) {
                System.out.print(map[i][j]+" ");
            }
            System.out.println();
        }
        boolean b = setWay(map, 1, 1);
        System.out.println("是否找到路径:"+b);
        System.out.println("路径路线:");
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            for (int j = 0; j < 4; j++) {
                System.out.print(map[i][j]+" ");
            }
            System.out.println();
        }

    }
    public static boolean setWay(int[][] map, int i, int j) {
        if (map[2][2] == 2) {
            return true;
        } else {
            if (map[i][j] == 0) {
                map[i][j] = 2;
                if (setWay(map, i + 1, j)){
                    return true;
                } else if (setWay(map, i, j+1)){
                    return true;
                } else if (setWay(map, i - 1, j)){
                    return true;
                } else if (setWay(map, i, j - 1)){
                    return true;
                } else {
                    map[i][j] = 3;
                    return false;
                }
            } else {
                return false;
            }
        }
    }
}
迷宫:
1 1 1 1 
1 0 1 1 
1 0 1 1 
1 1 1 1 
是否找到路径:false
路径路线:
1 1 1 1 
1 3 1 1 
1 3 1 1 
1 1 1 1 

递归过程:
在这里插入图片描述

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