递推算法可以不断利用已有的信息推导(迭代)出新的信息,在日常应用中有如下两种递推算法。
① 顺推法:从已知条件出发,逐步推算出要解决问题的方法。例如斐波那契数列就可以通过顺推法不断递推算出新的数据。
② 逆推法:从已知的结果出发,用迭代表达式逐步推算出问题开始的条件,即顺推法的逆过程。
迭代法也称辗转法,是一种不断用变量的旧值递推新值的过程,在解决问题时总是重复利用一种方法。与迭代法相对应的是直接法(或者称为一次解法),即一次性解决问题。迭代法又分为精确迭代和近似迭代。“二分法”和“牛顿迭代法”属于近似迭代法,功能都比较类似。
递归:一些复杂问题,分解后各子问题的解法与整体问题的解法具有相同结构(相同解法),同样的代码可以重复调用(自己调用自己)。函数递归调用时,通常有4个特点:
① 有一个递归终止条件,通常此条件的问题的解的规模为1,可直观求解;
② 递归函数的参数可以形成迭代关系,向递归递归终止条件收敛;
③ 以递归调用语句为基准,此语句前面的语句形成递归前进段,后面的语句形成递归回归段;如果函数参数有迭代关系,与简单的循环语句不同,递归函数的语句是分段执行的;
④ 递归语句分单递归,双递归及多递归等;单递归是指递归函数自己调用自己一次,双递归是调用两次,多递归是调用多次;双递归的调用形成一种二叉树的调用关系;
0 斐波那契数列
斐波那契数列(Fibonacci sequence),又称黄金分割数列,因数学家莱昂纳多·斐波那契(Leonardo Fibonacci)以兔子繁殖为例子而引入,故又称为“兔子数列”,指的是这样一个数列:1、1、2、3、5、8、13、21、34、……
一般而言,兔子在出生两个月后,就有繁殖能力,一对兔子每个月能生出一对小兔子来。如果所有兔子都不死,那么一年以后可以繁殖多少对兔子?
#include <stdio.h>
int fib(int m)
{
int a = 1;
int b = 1;
m-=2;
while(m--) // 顺推m-2次
{
int c = a b;
a=b;
b=c;
}
return b;
}
int fibR(int m) // 递归,参数和返回值形成迭代关系
{
return (m<3)?1:fibR(m-1) fibR(m-2); // 双递归
}
int main()
{
printf("%d\n",fib(12)); // 144
printf("%d\n",fibR(12));// 144
setbuf(stdin,0);
getchar();
return 0;
}
简单推导:
经过月数 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | … |
幼仔对数 | 1 | 0 | 1 | 1 | 2 | 3 | 5 | 8 | 13 | 21 | 34 | 55 | … |
成兔对数 | 0 | 1 | 1 | 2 | 3 | 5 | 8 | 13 | 21 | 34 | 55 | 89 | |
总体对数 | 1 | 1 | 2 | 3 | 5 | 8 | 13 | 21 | 34 | 55 | 89 | 144 |
1 猴子吃桃问题
一只小猴子一天摘了许多桃子,第一天吃了一半,然后忍不住又吃了一个;第二天又吃了一半,再加上一个;后面每天都是这样吃。到第10天的时候,小猴子发现只有一个桃子了。问小猴子第一天共摘了多少个桃子。
#include <stdio.h>
int phs(int days) // 使用两个变量迭代、逆推
{
int tod = 1;
int yst;
for(int i=1;i<days;i )
{
yst = 2*(tod 1); // yst/2-1 = tod
tod = yst;
}
return tod;
}
int peaches(int days) // 使用单个变量迭代、逆推
{
int tod = 1;
for(int i=1;i<days;i )
{
tod = 2*(tod 1);
}
return tod;
}
int pea(int d) // 递归,由参数和返回值做迭代
{
if(d==1)
return 1;
else
return (pea(--d) 1)*2;
}
int main(){
printf("%d\n",phs(10));
getchar();
}
2 自定义平方根函数
#include <stdio.h>
double sqrt(double y)
{
double x0 = y/2;
double x1,diff;
const double epsilon = 1e-6;
do{
x1 = (x0 y/x0)/2;
x0=x1; // 两个变量逐步迭代
diff = y-x1*x1;
}while(-epsilon>diff || diff>epsilon);
return x1;
}
int main()
{
for(int i=1;i<=100;i )
printf("= %.4f\n",i,sqrt(i));
getchar();
return 0;
}
3 最大公约数(greatest common divisor, highest common factor)
#include <stdio.h>
int gcd(int a,int b) // a、b、a%b逐步迭代
{
while(b!=0){
int r = a%b;
a=b;
b=r;
}
return a;
}
int gcdr(int a,int b) // 递归,由参数来做迭代
{
if(b==0)
return a;
else
return gcdr(b,a%b);
}
int gcd2(int a,int b)
{
int r;
while(r = a%b)
{
a=b;
b=r;
}
return b;
}
int main()
{
printf("%d\n",gcd2(36*71,36*82));
printf("%d\n",gcdr(36*70,36*80));
printf("%d\n",gcd2(36*81,36*72));
printf("%d\n",gcdr(36*80,36*70));
getchar();
return 0;
}
/*
#include <iostream>
using namespace std;
*/
4 字符串转整型
#include <stdio.h>
long str2long(char s[])
{
long res=0;
int sign;
while(*s==' ' || *s=='\t' || *s=='\n')
s ;
sign = (*s=='-'?-1:1);
if(*s==' ' || *s=='-')
s ;
while(*s>='0' && *s<='9')
{
res = 10*res (*s -'0'); // 值以十进制方式逐步迭代
}
return sign*res;
}
int main()
{
printf("%d\n",str2long(" 4321cdef"));
getchar();
return 0;
}
5 整型以二进制输出
void decToBin(int n) {
if (n > 0) {
decToBin(n / 2); // 递归,参数迭代
printf("%d ", n % 2);
}
}
-End-