Ackerman函数定义如下:A(1.0)=2 A(0,m)=1 m≥0 A(n,0)=n+2 n≥2 A(n,m)=A(A(n-1,m),m-1) n,m≥1 计算数值A(4,3),输出对应输入值的递归次数;写出c++语言代码
时间: 2024-10-17 18:09:27 浏览: 30
ackerman函数_
Ackermann函数是一个非常著名的递归函数,用于演示递归算法的工作原理。给定输入 (n, m),它通过一系列的递归来计算结果。对于 A(4, 3),我们需要一步步追踪递归过程。
首先,根据函数定义:
- A(4, 3) = A(A(3, 3), 2)
- 而 A(3, 3) = A(A(2, 3), 2)
- 接着 A(2, 3) = A(A(1, 3), 2)
- 再次递归 A(1, 3) = A(2, 2)
- 然后 A(2, 2) = A(A(1, 2), 1)
- ...以此类推
直到达到基本情况:
- A(1, m) 对于所有 m >= 0 都等于 2
- A(n, 0) 对于 n >= 2 都等于 n + 2
为了计算具体的递归次数,我们将看到每次递归都涉及到两个新的参数,直到其中一个变为0。我们可以看到,从原始输入到达到基本情况,将经历多次递归。
实际上,由于 Ackermann 函数的增长速度很快,它的实际递归深度很难精确计算,但对于小规模输入,如 A(4, 3),可以用手工追踪或者编写程序来估算。
以下是用 C++ 编写的简单版本,用于追踪递归次数和计算结果(请注意,这只是一个示例,真实计算可能需要更高效的策略,因为这个方法可能会导致栈溢出):
```cpp
#include <iostream>
using namespace std;
int ackermann(int n, int m, int& recursion_count) {
if (n == 1 && m == 0) {
return 2;
} else if (n >= 2 && m == 0) {
return n + 2;
} else {
int next_n = ackermann(n - 1, m, recursion_count);
recursion_count++; // 每次递归增加次数
return ackermann(next_n, m - 1, recursion_count); // 下一步递归
}
}
int main() {
int n = 4, m = 3;
int recursion_count = 0; // 初始化递归计数器
int result = ackermann(n, m, recursion_count);
cout << "Ackermann(" << n << ", " << m << ") = " << result << endl;
cout << "Recursive calls: " << recursion_count << endl;
return 0;
}
```
运行此程序会得到结果并计算递归次数。然而,实际运行时的递归次数可能会非常高,不适合手动跟踪。
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