递归算法详解:从基础到递归+暴解
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更新于2024-09-07
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"这篇文档详细介绍了递归和暴力求解这两种算法思想,涵盖了它们的定义、特点、应用场景以及代码示例。文档作者刘帅坤来自河南理工大学ACM协会,创作时间为2018年8月2日。"
**递归**
递归是一种编程技术,通过在函数或子过程中直接或间接地调用自身来解决问题。递归算法的特点包括:
1. **自调用**:递归函数在执行时会调用自身,形成一种自我复制的行为。
2. **递归出口**:为了确保递归能够终止,必须设定一个明确的递归结束条件,即当满足某种特定情况时,不再进行递归调用。
3. **规模缩小**:每次递归调用通常将问题规模减小,直到达到可以直接解答的规模。
4. **效率问题**:虽然递归算法通常简洁易懂,但由于需要维护调用栈,可能导致较高的时间和空间复杂度,尤其在递归层次过深时可能引发栈溢出。
**递归算法的要求**
递归算法的“重复”包含三个关键要素:
1. **规模减小**:每次调用应使问题规模减小,通常是减半。
2. **前后关联**:相邻两次递归调用间存在紧密联系,前一次的输出通常作为后一次的输入。
3. **递归终止**:在问题足够小到可以直接求解时不进行递归调用,以防止无限递归。
**贪心算法**
贪心算法是一种在每一步选择中都采取在当前状态下最好或最优(即最有利)的选择,从而希望导致结果是全局最好或最优的算法。然而,贪心算法并不保证总是得到全局最优解,只适用于问题的最优解可以通过局部最优解得出的情况。
**简单枚举**
简单枚举,又称暴力求解,是一种基础的解决问题的方法,它尝试穷举所有可能的解决方案,并检查每个解是否满足问题的条件。这种方法在问题规模较小或没有更高效算法的情况下可行,但随着问题规模的增长,其效率会急剧下降。
**算法示例**
文档中给出了计算阶乘的递归算法实现,其时间复杂度为O(logn),代码如下:
```cpp
#include<cstdio>
int solve(int n) {
return n == 0 ? 1 : solve(n - 1) * n;
}
int main() {
int n;
while (scanf("%d", &n) != EOF)
printf("%d\n", solve(n));
}
```
这个程序计算给定整数n的阶乘,使用递归方式实现,当n等于0时返回1,否则返回n乘以n-1的阶乘。
递归和暴力求解是两种基本的算法思想,各有优缺点。在实际问题中,需要根据问题性质和规模选择合适的算法策略。递归常用于分治、树形结构和图遍历等问题,而贪心和暴力求解则适用于特定类型的问题。
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