迭代 遞歸實例


在計算機編程實現中有常常兩種方法:一曰迭代(iterate);二曰遞歸(recursion)。

 

從“編程之美”的角度看,可以借用一句非常經典的話:“迭代是人,遞歸是神!”來從宏觀上對二者進行把握。

從概念上講,遞歸就是指程序調用自身的編程思想,即一個函數調用本身;迭代是利用已知的變量值,根據遞推公式不斷演進得到變量新值得編程思想。

 

從直觀上講,遞歸是將大問題化為相同結構的小問題,從待求解的問題出發,一直分解到已經已知答案的最小問題為止,然后再逐級返回,從而得到大問題的解(一個非常形象的例子就是分類回歸樹 classification and regression tree,從root出發,先將root分解為另一個(root,sub-tree),就這樣一直分解,直到遇到leafs后逐層返回);而迭代則是從已知值出發,通過遞推式,不斷更新變量新值,一直到能夠解決要求的問題為止。

 

以斐波那契數列的求解為例,通過兩種典型的實現進行對比:

 

fib(0)=0;

 

fib(1)=1;

 

fib(n)=fib(n-1)+fib(n-2);  

遞歸的實現

 

    int fib(int n){  
         if(n>1) return fib(n-1) + fib(n-2);  
         else return n; // n = 0, 1時給出recursion終止條件  
    }  

 

 

 

 

迭代的實現

 

int fib(int n){  
    int i, temp0, temp1, temp2;        
    if(n<=1) return n;  
    temp1 = 0;  
    temp2 = 1;  
    for(i = 2; i <= n; i++){  
        temp0 = temp1 + temp2;  
        temp2 = temp1;  
        temp1 = temp0;  
    }  
    return temp0;  
} 

 

下面就對遞歸和迭代進行比較:

 遞歸實際上不斷地深層調用函數,直到函數有返回才會逐層的返回,因此,遞歸涉及到運行時的堆棧開銷(參數必須壓入堆棧保存,直到該層函數調用返回為止),所以有可能導致堆棧溢出的錯誤;但是遞歸編程所體現的思想正是人們追求簡潔、將問題交給計算機,以及將大問題分解為相同小問題從而解決大問題的動機。

 

迭代大部分時候需要人為的對問題進行剖析,將問題轉變為一次次的迭代來逼近答案。迭代不像遞歸一樣對堆棧有一定的要求,另外一旦問題剖析完畢,就可以很容易的通過循環加以實現。迭代的效率高,但卻不太容易理解,當遇到數據結構的設計時,比如圖‘表、二叉樹、網格等問題時,使用就比較困難,而是用遞歸就能省掉人工思考解法的過程,只需要不斷的將問題分解直到返回就可以了。

 

總之,遞歸算法從思想上更加貼近人們處理問題的思路,而且所處的思想層級算是高層(神),而迭代則更加偏向於底層(人),所以從執行效率上來講,底層(迭代)往往比高層(遞歸)來的高,但高層(遞歸)卻能提供更加抽象的服務,更加的簡潔。

 

從個人來講,我非常認同“迭代是人,遞歸是神”!

 

轉自  http://blog.csdn.net/LG1259156776/article/details/46849809

 


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