递归函数

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递归函数的定义和格式

递归是一种常用的解决问题的方法,特别适用于解决可以被分解为类似子问题的问题。递归函数通常由两个主要部分组成:起始条件(或基线条件)和递归规则(或递归关系) 起始条件:一个递归的终止条件,确保递归不会无限进行。它处理最简单的情况并返回结果。

递归规则:在这个部分,函数会调用自身,以解决一个更小的子问题。

基本结构

def recursiveFunction(parameters): ReturnType = {  

  // 起始条件  

  if (base condition) {  

    return base case result  

  } else {  

    // 递归规则  

    return recursiveFunction(smaller parameters)  

  }  

}

计算累加

计算一个整数的累加是一个经典的递归问题。假设我们要计算 n 的累加和,记作 f(n) = 1 + 2 + 3 + ... + n ,其定义为:

起始条件:f(1) = 1

递归规则:f(n)= n +  f(n-1)


def factorial(n: Int): Int = {  

  if (n == 0) {  

    1 // 起始条件  

  } else {  

    n + factorial(n - 1) // 递归规则  

  }  

}

整数的阶乘

计算一个整数的阶乘是一个经典的递归问题。假设我们要计算 n 的阶乘,记作 n!=123*4...*n,其定义为:

起始条件:0! = 1

递归规则:n! = n * (n-1)!


def factorial(n: Int): Int = {  

  if (n == 0) {  

    1 // 起始条件  

  } else {  

    n * factorial(n - 1) // 递归规则  

  }  

}

斐波那契数列

斐波那契数列的定义是:

起始条件:f(0) = 0 , f(1) = 1

递归规则:f(n) = f(n-1) + f(n-2)(当 n ≥ 2)。求它的第n项。


def fibonacci(n: Int): Int = {  

  if (n == 0) {  

    0 // 起始条件  

  } else if (n == 1) {  

    1 // 起始条件  

  } else {  

    fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2) // 递归规则  

  }  

}

打印数字的各个位数

起始条件:f(n) = 输出个位 ,  n<9

递归规则:f(n) = f(n/10)+ 输出个位(当 n ≥ 10)

def printn(n: Int) = {  
  if(n < 9){  
    print(n%10)  
  } else {  
    printn(n/10)  
    print(n%10)  
  }  
}

求最大公约数

最大公约数(Greatest Common Divisor, GCD)是指能同时整除两个或多个整数的最大正整数。

!() 

起始条件:一个递归的终止条件,确保递归不会无限进行。它处理最简单的情况并返回结果.

递归规则:在这个部分,函数会调用自身,以解决一个更小的子问题。

基本结构

def gcd(a: Int, b: Int): Int = {  
   if (b == 0) a else gcd(b, a % b)  
  }

  def main(args: Array[String]): Unit = {

    val num1 = 56
    val num2 = 98

    println(s"The GCD of $num1 and $num2 is ${gcd(num1, num2)}")

a的n次方

a的n次方就是n个a相乘。

起始条件:f(a,0) = 1 , f(a,1) = 2

递归规则:f(a,n) = a * f(a, n-1)(当 n ≥ 1)。求它的第n项。

参考代码

def f(a:Int, n: Int): Int = {  

  

}

打印数字的各个位数

任务描述:对于整数1234,依次输出1,2,3,4这4个数字。

起始条件:f(n) = 输出个位 ,  n<9

递归规则:f(n) = f(n/10)+ 输出个位(当 n ≥ 10)

def f(n: Int) = {  
  if(n < 9){  
    print(n%10)  
  } else {  
    f(n/10)  
    print(n%10)  
  }  
}

汉诺塔游戏

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【讲解游戏说明】有三根柱子,标记为A、B、C,A柱子上有n个大小不同的盘子,盘子从下到上按照大小递增排列。现在需要将A柱子上的所有盘子移动到C柱子上,移动过程中可以借助B柱子,但是每次只能移动一个盘子,并且大盘子不能放在小盘子上面。

目标状态  移动过程中的违规状态(大盘子在小盘子上面):

套一下递归函数的规则:

起始条件:f(1) = 从A直接移动到C 

递归规则:f(n) = 把n-1从A移动到B, 把1从A移动到C, 把n-1从B 移动到C

f(n,a,b,c): 把n个盘子从a移动到c,借助b。


def hanoi(n: Int, source: String, target: String, auxiliary: String): Unit = {  

  if (n == 1) {  

    println(s"Move disk 1 from $source to $target") // 起始条件  

  } else {  

    hanoi(n - 1, source, auxiliary, target) // 将前 n-1 个盘子移动到辅助柱子  

    println(s"Move disk $n from $source to $target") // 移动第 n 个盘子  

    hanoi(n - 1, auxiliary, target, source) // 将 n-1 个盘子从辅助柱子移动到目标柱子  

  }  

}