算法之递归

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以用户推荐为例,A邀请了B,B邀请了C,C又邀请了D,那么B、C、D的最终推荐人都为A。


long findRootReferrerId(long actorId) {
  Long referrerId = select referrer_id from [table] where actor_id = actorId;
  if (referrerId == null) return actorId;
  return findRootReferrerId(referrerId);
}

image.png

去的动作叫做递,回来的动作叫做归,比方说只有第一排的人知道自己是第几排,后面的人都不知道,可以用下面的公式来找到自己是第几排。 f(n)=f(n-1)+1 其中,f(1)=1

  1. 一个问题的解可以分解为几个子问题的解
  2. 这个问题与分解之后的子问题,除了数据规模不同,求解思路完全一样
  3. 存在递归终止条件

递归的风险

堆栈溢出

比如堆栈溢出,函数调用会使用栈来保存临时变量。每调用一个函数,都会将临时变量封装为栈帧压入内存栈,等函数执行完成返回时,才出栈。系统栈或者虚拟机栈空间一般都不大。如果递归求解的数据规模很大,调用层次很深,一直压入栈,就会有堆栈溢出的风险。

重复计算问题

image.png 从图中,我们可以直观地看到,想要计算 f(5),需要先计算 f(4) 和 f(3),而计算 f(4) 还需要计算 f(3),因此,f(3) 就被计算了很多次,这就是重复计算问题。

为了避免重复计算,我们可以通过一个数据结构(比如散列表)来保存已经求解过的 f(k)。当递归调用到 f(k) 时,先看下是否已经求解过了。如果是,则直接从散列表中取值返回,不需要重复计算,这样就能避免刚讲的问题了。

递归代码改写为非递归实现

所有的递归代码都可以改为迭代循环的非递归写法。

因为递归本身就是借助栈来实现的,只不过我们使用的栈是系统或者虚拟机本身提供的,我们没有感知罢了。如果我们自己在内存堆上实现栈,手动模拟入栈、出栈过程,这样任何递归代码都可以改写成看上去不是递归代码的样子。但是这种思路实际上是将递归改为了“手动”递归,本质并没有变,而且也并没有解决前面讲到的某些问题,徒增了实现的复杂度。

此文章为4月Day04学习笔记,内容来源于极客时间《 10 | 递归:如何用三行代码找到“最终推荐人”? (geekbang.org)