递归面试题整理以及时间复杂度分析详解编程语言

   递归具有很多的优点,它可以将一个大的问题划分为小的子问题,然后再逐步细分,达到解决问题的目的。递归的实现借用了栈桢的建立和销毁,所以它是很方便的。但是递归也有一些缺点,比如说,如果递归调用太深,栈桢消耗过大,就会出现栈溢出的问题,因此,在我们使用递归之前,应该仔细考虑适不适合使用递归来解决这个问题。同时,递归深度太深,也会使得运算时间大大增加,所以递归的结论一般都是在理论的基础上的。这篇文章整理了我最近做过的关于递归的一些经典问题,希望对你们会有所帮助。

  这是要讲的六个面试题

     1.递归法求斐波那契数列

     2.递归计算n的k次方

     3.递归计算一个数字每一位相加的结果

     4.递归逆序输出字符串

     5.递归求字符串长度

     6.递归求阶乘

一.递归法求斐波那契数列

         在这里我先要说的是,递归法求菲波那切数列并不是一个很好的解决办法,如果你要问我为什么,其实前面也提到了,如果求第10个或者第20数的值,还好,但是如果要求第100个呢?这样做消耗的栈桢将会是很大的,我先拿一张图来大概表示一下栈桢的消耗过程

34.png

递归面试题整理以及时间复杂度分析详解编程语言

并且,随着递归次数越多,时间复杂度也会越高,综合这两点,我觉得用循环来代替递归是很明智的选择。当然我也不是就说递归不好了,有时候用递归解决问题还是相当给力的。菲波那切数列求值,思想就是每一个值都是前面两个数的和,因此放到递归里面就可以分解为子问题,求前两个数字的结果,就这样一直往前走,直到遇到1就返回,然后再把值一个个相加,得到最后的结果。

代码如下:

#include<stdio.h> 
#include<stdlib.h> 
 
int fabonaci(int i) 
{ 
	if(i<=0) 
		return 0; 
	else if(i==1 ||i==2) 
		return 1; 
	else 
		return(fabonaci(i-1)+fabonaci(i-2)); 
} 
int main() 
{ 
	int ret=0; 
	int i=-2; 
	ret=fabonaci(i); 
    printf("fabponaci number i is %d/n",ret); 
 
 
	system("pause"); 
	return 0; 
}
二.递归计算n的k次方
      递归一般都是逆序思想,要求n的k次方,那就先求n的k-1次方,而要求n的k-1次方,就要求k-2次方,就这样一直给前走,直到求n的0次方为终止条件。而n的k次方就是k个n相乘,所以,只需要每次返回时乘上n就可以得到最终的结果。
代码如下:
#include<stdio.h> 
#include<stdlib.h> 
 
int sqrt(int n,int k) 
{ 
	if(k==0) 
       return 1; 
	else 
		return n*sqrt(n ,k-1); 
} 
int main() 
{ 
	int ret=0; 
	int n=2; 
	int k=3; 
	ret=sqrt(n,k); 
    printf("%d ^ %d=%d",n,k,ret); 
	system("pause"); 
	return 0; 
}

三.递归计算一个数字每一位相加的结果

     要想得到一个数字的每一位,最简单的办法就是%10 /10,如此反复几次,直到i==0为止,而要让每一位都相加,那就在 return 后面返回一个范围缩小的值 加上%10的值,当函数得到第一位数字时就开始返回结果,这个递归问题是线性的,所以栈桢消耗并不会很大。
代码如下:
#include<stdio.h> #include<stdlib.h>  int DigitSum(int i) { 	 	if(i==0) 		return 0 ; 	else 	{ 		if((i/10)>0) 		{ 		printf("%d+",i%10); 		} 		else         printf("%d",i%10); 		return (i%10+DigitSum(i/10)); 	} 	    }		 int main() { 	int ret=0; 	int i=1729; 	ret=DigitSum(i); 	printf("=%d",ret); 	system("pause"); 	return 0; }
四.递归逆序输出字符串
      这个问题其实用递归也是很好解决的,原因就在于,递归的创建是逆思路进行的,它会把你要得到的结果在函数到达终止条件时开始返回,因此,你只需要定义一个指针,让它一直走到字符串的结束位置,然后开始打印字符串,这样屏幕上输出的字符串就一定是逆序的。
代码如下:
#include<stdio.h> #include<stdlib.h>  void reverse_string(char*s) { 	if(*s =='/0') 	{ 		s--; 		return ; 	} 	reverse_string(s+1); 	printf("%c ",*s); }      int main() { 	char *s="hello";     reverse_string(s);  	system("pause"); 	return 0; }

五.递归求字符串长度

      一个字符串的长度等于每一个字符相加的结果,因此可以转化为子问题,要求整个的长度,就是要求少一位的字符串的长度加一,这样逐级建立栈桢,到达结束条件  /0 时就可以得到最终的结果。

代码如下:

#include<stdio.h> 
#include<stdlib.h> 
 
int my_strlen(char* s) 
{ 
	if(*s == '/0') 
		return 0; 
	else 
		return (1+my_strlen(s+1));//不要用s++,会栈溢出 
} 
 
int main() 
{ 
	char s[]="sfgdsfggdsfgd"; 
	int ret; 
	ret=my_strlen(s); 
    printf("字符串的长度为:%d/n",ret); 
 
 
	system("pause"); 
	return 0; 
}
六.递归求阶乘
       求一个数的阶乘,就是求从一开始一直累乘直到乘自身为止,这样也可以转化为递归的子问题,比如说要求5的阶乘,可以转化为 求 5*f(5-1)的问题,而要求f(4)就可以转化为求4*f(3),这样一直递归,直到乘1,然后就可以返回结果并且返回了。
代码如下:
#include<stdio.h> 
#include<stdlib.h> 
 
int Factorial(int i) 
{ 
	if(i==0) 
		return 1; 
	else 
		return i*(Factorial(i-1)); 
} 
 
int main() 
{ 
	int ret=0; 
	int i=5; 
	ret=Factorial(i); 
	printf("%d的阶乘为:%d/n",i,ret); 
 
	system("pause");  
	return 0; 
}
总结:递归可以简化问题,但同时它本身也有很多问题,递归过于深入就会导致时间复杂度大大增加,栈桢开销指数级增长,所以,我觉得求一般的小问题使用递归是完全可行的,但是遇到复杂,数据量很大的问题,建议还是用循环模拟栈桢的创建来解决更复杂的问题吧。


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