写出计算Ackermann函数ack(m, n)的递归计算程序。对于m≥0,n≥0,ack(m, n)定义为: ack(0, n) = n + 1 ack(m, 0) = ack(m-1, 1) ack(m, n) = ack(m-1, ack(m,n-1))
时间: 2023-10-09 11:13:10 浏览: 94
下面是计算Ackermann函数的递归程序:
```
def ack(m, n):
if m == 0:
return n + 1
elif n == 0:
return ack(m - 1, 1)
else:
return ack(m - 1, ack(m, n - 1))
```
这个程序的基本思路是根据Ackermann函数的定义,通过递归调用来计算函数值。当m=0时,根据定义,函数值为n+1;当n=0时,根据定义,函数值为ack(m-1, 1);否则,根据定义,函数值为ack(m-1, ack(m,n-1))。
相关问题
已知Ackermann函数,借助栈实现计算Ack(m,n)的非递归算法。
可以使用栈来模拟递归调用过程,从而实现Ackermann函数的非递归计算。具体步骤如下:
1. 定义一个栈,用于存储函数调用的参数和返回值。
2. 将初始参数m和n入栈。
3. 进入循环,直到栈为空:
a. 从栈中取出m和n,如果m为0,则将n+1入栈;如果m不为0且n为0,则将m-1和1入栈;如果m和n都不为0,则将m-1和Ack(m,n-1)入栈。
b. 如果栈顶元素为返回值,则将其弹出并将其作为上一层函数调用的返回值入栈。
4. 循环结束后,栈顶元素即为Ack(m,n)的值。
下面是使用Python实现的代码:
```python
def ackermann(m, n):
stack = [(m, n)]
while stack:
m, n = stack.pop()
if m == 0:
stack.append((m, n+1))
elif n == 0:
stack.append((m-1, 1))
else:
stack.append((m-1, stack[-1][1]))
stack.append((m, n-1))
if len(stack) >= 2 and stack[-1][0] == stack[-2][0]:
a, b = stack.pop()
stack[-1] = (a, stack[-1][1]+b)
return stack[0][1]
```
在这个实现中,我们使用了一个while循环来模拟递归调用过程。在循环中,每次从栈中取出一个参数对(m, n),根据Ackermann函数的定义进行计算,并将结果入栈。如果栈顶元素为返回值,则将其弹出并将其作为上一层函数调用的返回值入栈。同时,我们还使用了一个判断条件,如果栈顶元素和次顶元素的m值相同,则将它们的n值相加,从而避免重复计算。最终,当栈为空时,栈顶元素即为Ackermann函数的返回值。
C语言设计程序,递归函数Ack(m,n)输入两个整数
C语言递归函数Ack(m, n)的实现如下:
```c
#include <stdio.h>
int Ack(int m, int n) {
if (m == 0) {
return n + 1;
} else if (m > 0 && n == 0) {
return Ack(m - 1, 1);
} else if (m > 0 && n > 0) {
return Ack(m - 1, Ack(m, n - 1));
} else {
return -1; // 非法输入
}
}
int main() {
int m = 2, n = 3;
printf("Ack(%d, %d) = %d\n", m, n, Ack(m, n));
return 0;
}
```
该函数的功能是计算Ackermann函数,这是一个非常著名的递归函数,其定义如下:
```math
Ack(m, n) = {
n + 1, if m == 0
Ack(m - 1, 1), if m > 0 and n == 0
Ack(m - 1, Ack(m, n - 1)), if m > 0 and n > 0
}
```
该递归函数的时间复杂度非常高,因此只能处理比较小的m和n。