本文主要是介绍栈的应用之递归,以斐波那契数列为例,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
栈的应用——递归
在讨论栈的应用之前,先来看看栈的作用,用数组和链表直接实现功能不就行了吗,为啥还需要引入栈呢,哈。人明明有腿脚,又能走又能跑,干嘛还有乘坐交通工具呢。其实栈的引入简化了程序设计的问题,划分了不同的关注层次,使得思考范围缩小,更加聚焦于我们要解决的问题核心。反之,像数组等,因为要分散精力去考虑数组的下标增减等细节问题,反而掩盖了问题的本质。所以现在许多高级语言,如 Java、c# 等都有对栈结构的封装,使得我们可以不用关注它的实现细节,就可以直接使用 Stack 的 push 和 pop 方法,非常方便。
栈有一个很重要的应用:在程序设计语言中实现了递归。那什么是递归呢?
早上起来。当以往镜子面前一站,镜子里面就有一个你的像,如果再拿一面镜子,使两面镜子 A、B面对面放着,你往中间一站,两面镜子里有许多个你的影子。原因就是,镜子里有B镜子的像,B镜子里也有A镜子的像,这样反反复复,就会产生一连串的“像中像”。这是一种递归现象,如图:
斐波那契数列实现
一个经典的递归例子:斐波那契数列(Fibonacci)。为了说明这个问题,这位数学家还列举了这样一个例子:说如果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来一对小兔子来。假设所有兔子不死,那么一年后可以繁殖多少对兔子呢?
我们拿新出生的一对小兔子分析一下:第一个月小兔子没有繁殖能力,所以还是一对;两个月后,生下一对小兔子数共有两对;三个月以后,老兔子又生下一对,因为小兔子还没有繁殖能力,所以一共是三对……依次类推可以列出下表:
表中数字1,1,2,3,5,8,13……构成了一个序列。这个数列有个十分明显的特点,那是:前面相邻两项之和,构成了后一项,如图:
可以发现,编号①的一对兔子经过六个月就变成8对兔子了。如果我们用数学函数来定义就是
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