6.数据结构和算法[递归]

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简单的说: 递归就是方法自己调用自己,每次调用时传入不同的变量.递归有助于编程者解决复杂的问题,同时可以让代码变得简洁。

递归需要遵守的重要规则

  1. 执行一个方法时,就创建一个新的受保护的独立空间(栈空间)
  2. 方法的局部变量是独立的,不会相互影响, 比如n变量
  3. 如果方法中使用的是引用类型变量(比如数组),就会共享该引用类型的数据.
  4. 递归必须向退出递归的条件逼近,否则就是无限递归,出现StackOverflowError,死龟了:)
  5. 当一个方法执行完毕,或者遇到return,就会返回,遵守谁调用,就将结果返回给谁,同时当方法执行完毕或者返回时,该方法也就执行完毕。

迷宫问题

/**
 * 
 * @param map 表示地图
 * @param i 从哪个位置开始找
 * @param j 
 * @return 如果找到通路,就返回true, 否则返回false
 */
public static boolean setWay(int[][] map, int i, int j) {
    if(map[6][5] == 2) { // 通路已经找到ok
        return true;
    } else {
        if(map[i][j] == 0) { //如果当前这个点还没有走过
            //按照策略 下->右->上->左  走
            map[i][j] = 2; // 假定该点是可以走通.
            if(setWay(map, i+1, j)) {//向下走
                return true;
            } else if (setWay(map, i, j+1)) { //向右走
                return true;
            } else if (setWay(map, i-1, j)) { //向上
                return true;
            } else if (setWay(map, i, j-1)){ // 向左走
                return true;
            } else {
                //说明该点是走不通,是死路
                map[i][j] = 3;
                return false;
            }
        } else { // 如果map[i][j] != 0 , 可能是 1, 2, 3
            return false;
        }
    }
}

八皇后问题(回溯算法)

  1. 第一个皇后先放第一行第一列
  2. 第二个皇后放在第二行第一列、然后判断是否OK[即判断是冲突], 如果不OK,继续放在第二列、第三列、依次把所有列都放完,找到一个合适
  3. 继续第三个皇后,还是第一列、第二列……直到第8个皇后也能放在一个不冲突的位置,算是找到了一个正确解
  4. 当得到一个正确解时,在栈回退到上一个栈时,就会开始回溯,即将第一个皇后,放到第一列的所有正确解,全部得到.
  5. 然后回头继续第一个皇后放第二列,后面继续循环执行 1,2,3,4的步骤
//编写一个方法,放置第n个皇后
//特别注意: check 是 每一次递归时,进入到check中都有  for(int i = 0; i < max; i++),因此会有回溯
private void check(int n) {
    if(n == max) {  //n = 8 , 其实8个皇后就既然放好
        print();
        return;
    }
    //依次放入皇后,并判断是否冲突
    for(int i = 0; i < max; i++) {
        //先把当前这个皇后 n , 放到该行的第1列
        array[n] = i;
        //判断当放置第n个皇后到i列时,是否冲突
        if(judge(n)) { // 不冲突
            //接着放n+1个皇后,即开始递归
            check(n+1); //  
        }
        //如果冲突,就继续执行 array[n] = i; 即将第n个皇后,放置在本行得 后移的一个位置
    }
}

//查看当我们放置第n个皇后, 就去检测该皇后是否和前面已经摆放的皇后冲突
/**
 * 
 * @param n 表示第n个皇后
 * @return
 */
private boolean judge(int n) {
    judgeCount++;
    for(int i = 0; i < n; i++) {
        // 说明
        //1. array[i] == array[n]  表示判断 第n个皇后是否和前面的n-1个皇后在同一列
        //2. Math.abs(n-i) == Math.abs(array[n] - array[i]) 表示判断第n个皇后是否和第i皇后是否在同一斜线
        // n = 1  放置第 2列 1 n = 1 array[1] = 1
        // Math.abs(1-0) == 1  Math.abs(array[n] - array[i]) = Math.abs(1-0) = 1
        //3. 判断是否在同一行, 没有必要,n 每次都在递增
        if(array[i] == array[n] || Math.abs(n-i) == Math.abs(array[n] - array[i]) ) {
            return false;
        }
    }
    return true;
}