为什么你学不会递归?( 三 )


 
我们就缩小范围,先对 2->3->4递归下试试,即代码如下
1Node reverseList(Node head){2 if(head == null || head.next == null){3 return head;4 }5 // 我们先把递归的结果保存起来,先不返回,因为我们还不清楚这样递归是对还是错 。,6 Node newList = reverseList(head.next);7}我们在第一步的时候,就已经定义了 reverseLis t函数的功能可以把一个单链表反转,所以,我们对 2->3->4反转之后的结果应该是这样:

为什么你学不会递归?

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我们把 2->3->4 递归成 4->3->2 。不过,1 这个节点我们并没有去碰它,所以 1 的 next 节点仍然是连接这 2 。
接下来呢?该怎么办?
其实,接下来就简单了,我们接下来只需要把节点 2 的 next 指向 1,然后把 1 的 next 指向 null,不就行了?,即通过改变 newList 链表之后的结果如下:
为什么你学不会递归?

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也就是说,reverseList(head) 等价于 ** reverseList(head.next)** + 改变一下1,2两个节点的指向 。好了,等价关系找出来了,代码如下(有详细的解释):
1//用递归的方法反转链表 2public static Node reverseList2(Node head){ 3 // 1.递归结束条件 4 if (head == null || head.next == null) { 5 return head; 6 } 7 // 递归反转 子链表 8 Node newList = reverseList2(head.next); 9 // 改变 1,2节点的指向 。10 // 通过 head.next获取节点211 Node t1 = head.next;12 // 让 2 的 next 指向 213 t1.next = head;14 // 1 的 next 指向 null.15 head.next = null;16 // 把调整之后的链表返回 。17 return newList;18 }这道题的第三步看的很懵?正常,因为你做的太少了,可能没有想到还可以这样,多练几道就可以了 。但是,我希望通过这三道题,给了你以后用递归做题时的一些思路,你以后做题可以按照我这个模式去想 。通过一篇文章是不可能掌握递归的,还得多练,我相信,只要你认真看我的这篇文章,多看几次,一定能找到一些思路!!
我已经强调了好多次,多练几道了,所以呢,后面我也会找大概 10 道递归的练习题供大家学习,不过,我找的可能会有一定的难度 。不会像今天这样,比较简单,所以呢,初学者还得自己多去找题练练,相信我,掌握了递归,你的思维抽象能力会更强!
接下来我讲讲有关递归的一些优化 。
有关递归的一些优化思路
1. 考虑是否重复计算
告诉你吧,如果你使用递归的时候不进行优化,是有非常非常非常多的子问题被重复计算的 。
啥是子问题?f(n-1),f(n-2)….就是 f(n) 的子问题了 。
例如对于案例2那道题,f(n) = f(n-1) + f(n-2) 。递归调用的状态图如下:
为什么你学不会递归?

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看到没有,递归计算的时候,重复计算了两次 f(5),五次 f(4) 。。。。这是非常恐怖的,n 越大,重复计算的就越多,所以我们必须进行优化 。
如何优化?一般我们可以把我们计算的结果保证起来,例如把 f(4) 的计算结果保证起来,当再次要计算 f(4) 的时候,我们先判断一下,之前是否计算过,如果计算过,直接把 f(4) 的结果取出来就可以了,没有计算过的话,再递归计算 。
用什么保存呢?可以用数组或者 HashMap 保存,我们用数组来保存把,把 n 作为我们的数组下标,f(n) 作为值,例如 arr[n] = f(n) 。f(n) 还没有计算过的时候,我们让 arr[n] 等于一个特殊值,例如 arr[n] = -1 。
当我们要判断的时候,如果 arr[n] = -1,则证明 f(n) 没有计算过,否则,f(n) 就已经计算过了,且 f(n) = arr[n] 。直接把值取出来就行了 。代码如下:
1// 我们实现假定 arr 数组已经初始化好的了 。2int f(int n){ 3 if(n <= 1){ 4 return n; 5 } 6 //先判断有没计算过 7 if(arr[n] != -1){ 8 //计算过,直接返回 9 return arr[n];10 }else{11 // 没有计算过,递归计算,并且把结果保存到 arr数组里12 arr[n] = f(n-1) + f(n-1);13 reutrn arr[n];14 }15}也就是说,使用递归的时候,必要
须要考虑有没有重复计算,如果重复计算了,一定要把计算过的状态保存起来 。
2. 考虑是否可以自底向上
对于递归的问题,我们一般都是从上往下递归的,直到递归到最底,再一层一层着把值返回 。
不过,有时候当 n 比较大的时候,例如当 n = 10000 时,那么必须要往下递归10000层直到 n <=1 才将结果慢慢返回,如果n太大的话,可能栈空间会不够用 。


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