递归的过程很复杂,而且递归也很重要,它能够解决我们遇到的很多问题。所以理解递归很重要。
1. 理解递归
2 Fibonacci 递归写法
3. 由暴力递归到动态规划
再一个就是在学习算法的时候我们会遇见动态规划,直接解决动态规划对于大多数人来说都不太现实,而从暴力递归到动态规划就相对变得简单一点了。
1.递归的理解
如何用递归实现数字倒着输出?
public static void Number1(int n) {
//先要有递归出口
if(n<=0)
return ;
System.out.print(n+" ");
Number1(n-1);
}
如何用递归实现连续数字正着输出?
public static void Number2(int n) {
//先要有递归出口
if(n<=0)
return ;
Number2(n-1);
System.out.print(n+" ");
}
如何利用递归让一段连续的数字先倒序输出再正着输出一遍?
public static void Number4(int n) {
//先要有递归出口
if(n<=0)
return ;
System.out.print(n+" ");
Number4(n-1);
System.out.print(n+" ");
}
接下来一个理解递归的就和二叉树相关了、
public static void Number3(int n) {
//先要有递归出口
if(n<=0)
return ;
Number3(n-1);
System.out.print(n+" ");
Number3(n-1);
}
接下来是Fibonacci的递归写法。
//斐波那契数列递归的写法
//n代表你想要斐波那契数列的第n项
public static int Fibo(int n){
//首先必须要递归的出口,不然就会陷入死循环
if(n==1||n==2)
return 1;
return Fibo(n-1)+Fibo(n-2);
}
由Fibonacci递归写法改成动态规划
//这里我们先提前引入一下动态规划。
//我们会发现,在递归的过程中,有很多数被重复运算,有没有一种办法不重复的运算这些数呢?
//动态规划!使用动态规划,每次生成的数放到一个数组当中,下次要用到的时候直接调用表中
//的数值即可
public static int Fibo1(int n) {
int dp[]=new int[n+2];
//接下来就是填表
dp[1]=1;
dp[2]=1;
if(n>=3) {
for(int i=3;i<=n;i++)
dp[i]=dp[i-1]+dp[i-2];
}
return dp[n];
}
上面这个动态规划我们开辟了一个n长度的数组,我们还可以对空间进行优化,就是开辟一个长度为3的数组即可,重复利用这段空间
public static int Fibo2(int n) {
int dp[]=new int[3];
int k1 = 1;
//接下来就是填表
dp[0]=1;
dp[1]=1;
if(n>=3) {
for(int i=3;i<=n;i++) {
k1=(i+2)%3;
dp[k1]=dp[(i+1)%3]+dp[i%3];
}
}
return dp[k1];
}
接下来是总代码
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
//体验一下递归的感觉
Number1(5);
System.out.println();
Number2(5);
System.out.println();
Number3(5);
System.out.println();
Number4(5);
System.out.println();
System.out.println("=========================");
System.out.println("Fibonacci的第10个数是:"+Fibo(10));
System.out.println("打印Fibonacci的前10项");
for(int i=1;i<=10;i++) {
System.out.printf("%-5d",Fibo(i));
if(i%5==0)
System.out.println();
}
System.out.println("=========动态规划===========");
System.out.println("Fibonacci的第10个数是:"+Fibo1(10));
System.out.println("打印Fibonacci的前10项");
for(int i=1;i<=10;i++) {
System.out.printf("%-5d",Fibo1(i));
if(i%5==0)
System.out.println();
}
System.out.println("==========优化空间后的动态规划==========");
System.out.println("Fibonacci的第10个数是:"+Fibo2(10));
System.out.println("打印Fibonacci的前10项");
for(int i=1;i<=10;i++) {
System.out.printf("%-5d",Fibo2(i));
if(i%5==0)
System.out.println();
}
}
//斐波那契数列递归的写法
//n代表你想要斐波那契数列的第n项
public static int Fibo(int n){
//首先必须要递归的出口,不然就会陷入死循环
if(n==1||n==2)
return 1;
return Fibo(n-1)+Fibo(n-2);
}
//这里我们先提前引入一下动态规划。
//我们会发现,在递归的过程中,有很多数被重复运算,有没有一种办法不重复的运算这些数呢?
//动态规划!使用动态规划,每次生成的数放到一个数组当中,下次要用到的时候直接调用表中
//的数值即可
public static int Fibo1(int n) {
int dp[]=new int[n+2];
//接下来就是填表
dp[1]=1;
dp[2]=1;
if(n>=3) {
for(int i=3;i<=n;i++)
dp[i]=dp[i-1]+dp[i-2];
}
return dp[n];
}
//还可以进一步的优化空间
public static int Fibo2(int n) {
int dp[]=new int[3];
int k1 = 1;
//接下来就是填表
dp[0]=1;
dp[1]=1;
if(n>=3) {
for(int i=3;i<=n;i++) {
k1=(i+2)%3;
dp[k1]=dp[(i+1)%3]+dp[i%3];
}
}
return dp[k1];
}
public static void Number1(int n) {
//先要有递归出口
if(n<=0)
return ;
System.out.print(n+" ");
Number1(n-1);
}
public static void Number2(int n) {
//先要有递归出口
if(n<=0)
return ;
Number2(n-1);
System.out.print(n+" ");
}
public static void Number3(int n) {
//先要有递归出口
if(n<=0)
return ;
Number3(n-1);
System.out.print(n+" ");
Number3(n-1);
}
public static void Number4(int n) {
//先要有递归出口
if(n<=0)
return ;
System.out.print(n+" ");
Number4(n-1);
System.out.print(n+" ");
}
那么有人会问了,既然暴力递归能解决这个问题,那我们为何还要引入动态规划?
因为动态规划能够 节省很多时间。在暴力递归的过程中,有些过程反复计算,这样使我们的程序时间复杂度过高。
下一节详细的讲一下动态规划
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