1. 재귀란 무엇인가요?
간단히 말하면 재귀는 메소드가 호출될 때마다 다른 변수를 전달하는 것입니다. 재귀는 프로그래머가 복잡한 문제를 해결하고 코드를 간결하게 만드는 데 도움이 됩니다.
실제 응용 시나리오, 미로 문제(역추적), 재귀(재귀)를 살펴보세요
재귀를 이해하는 데 도움이 되는 두 가지 작은 사례를 나열하겠습니다. 여기서는 재귀 호출 메커니즘을 검토하겠습니다.
public static void test(int n) {
if (n > 2) {
test(n - 1);
}
System.out.println("n=" + n);
}
public static int factorial(int n) {
if (n == 1) {
return 1;
} else {
return factorial(n - 1) * n;
}
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재귀를 사용하여 해결하는 문제는 무엇인가요?
여러 여왕 문제, 하노이 탑, 계승 문제, 미로 문제, 공의 합 바구니 문제(구글 프로그래밍 대회).
재귀는 퀵 정렬, 병합 정렬, 이진 검색, 분할 정복 알고리즘 등 다양한 알고리즘에도 사용됩니다.
스택으로 해결될 문제-->코드가 비교적 간결합니다.
재귀를 위해 따라야 할 중요한 규칙
메서드가 실행되면 보호되는 새로운 독립 공간(스택 공간)이 생성됩니다.
메서드의 지역 변수는 독립적이며 n 변수와 같이 서로 영향을 주지 않습니다.
메소드에 참조 유형 변수(예: 배열)가 사용되는 경우 참조 유형의 데이터가 공유됩니다.
재귀는 재귀를 종료하기 위한 조건에 접근해야 합니다. 그렇지 않으면 무한 재귀가 되고 StackOverflowError가 나타나며 죽게 됩니다 :).
메서드가 실행을 완료하거나 반환을 만나면 반환됩니다. 이를 호출하는 사람은 누구든지 호출하는 사람에게 결과를 반환합니다. 동시에 메서드가 실행을 완료하거나 반환하면 메서드도 실행을 완료합니다.
2. 코드 사례 1 - 미로 문제
설명: 공이 가는 경로는 프로그래머가 설정한 경로 찾기 전략, 즉 위쪽, 아래쪽, 왼쪽의 경로 찾기 순서와 관련됩니다. , 오른쪽은 공과 관련된 경로를 선택할 때 먼저 (오른쪽 아래, 왼쪽 위)를 사용한 다음 (오른쪽 위, 왼쪽 아래)로 변경하여 경로가 변경되는지 확인할 수 있습니다. 역추적 현상을 테스트합니다.
package com.szh.recursion;
/**
* 走迷宫问题
*/
public class MiGong {
//使用递归回溯来给小球找路, 说明:
//1. map 表示地图
//2. i,j 表示从地图的哪个位置开始出发 (1,1)
//3. 如果小球能到 map[6][5] 位置，则说明通路找到.
//4. 约定：当 map[i][j] 为 0 表示该点没有走过; 当为 1 表示墙; 2 表示通路可以走;
//5. 在走迷宫时，需要确定一个策略(方法) 下->右->上->左 , 如果该点走不通，再回溯
public static boolean setWay(int[][] map, int i, int j) {
//此时走到了迷宫终点
if (map[6][5] == 2) {
return true;
} else {
if (map[i][j] == 0) { //如果当前这个点还没有走过
//按照策略 下->右->上->左 走
map[i][j] = 2;
if (setWay(map, i + 1, j)) { //下
return true;
} else if (setWay(map, i, j + 1)) { //右
return true;
} else if (setWay(map, i - 1, j)) { //上
return true;
} else { //左
return true;
}
} else { //map[i][j] != 0, 即只能为1、2。 1表示墙（无法走），2表示已经走过了，所以此时直接返回false
return false;
}
}
}
//修改找路的策略，改成 上->右->下->左
public static boolean setWay2(int[][] map, int i, int j) {
if(map[6][5] == 2) { // 通路已经找到ok
return true;
} else {
if(map[i][j] == 0) { //如果当前这个点还没有走过
//按照策略 上->右->下->左
map[i][j] = 2;
if(setWay2(map, i - 1, j)) { //上
return true;
} else if (setWay2(map, i, j + 1)) { //右
return true;
} else if (setWay2(map, i + 1, j)) { //下
return true;
} else { //左
return true;
}
} else {
return false;
}
}
}
public static void main(String[] args) {
//先创建一个二维数组，模拟迷宫 (地图)
int[][] map = new int[8][7];
//使用迷宫中的部分格子表示墙体（置1）
//第一行和最后一行置为1
for (int i = 0; i < 7; i++) {
map[0][i] = 1;
map[7][i] = 1;
}
//第一列和最后一列置为1
for (int i = 0; i < 8; i++) {
map[i][0] = 1;
map[i][6] = 1;
}
//多添加两块墙体
map[3][1] = 1;
map[3][2] = 1;
// map[1][2] = 1;
// map[2][2] = 1;
//输出地图查看
System.out.println("原始迷宫地图为：");
for (int i = 0; i < 8; i++) {
for (int j = 0; j < 7; j++) {
System.out.print(map[i][j] + " ");
}
System.out.println();
}
//使用递归回溯走迷宫
setWay(map, 1, 1);
// setWay2(map, 1, 1);
System.out.println("小球走过，并标识过的地图的情况：");
for (int i = 0; i < 8; i++) {
for (int j = 0; j < 7; j++) {
System.out.print(map[i][j] + " ");
}
System.out.println();
}
}
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3. 코드 사례 2 - 여덟 여왕 문제
여덟 여왕 문제는 오래되고 유명한 문제이자 역추적 알고리즘의 전형적인 사례입니다. 이 문제는 1848년에 국제적인 체스 선수인 Max Bethel에 의해 제기되었습니다. 8×8 체스 격자에 8명의 여왕을 배치하여 서로 공격할 수 없도록 하십시오. 즉, 두 명의 여왕이 같은 위치에 있을 수 없습니다. 행, 열 또는 대각선으로?
첫 번째 퀸은 첫 번째 행과 첫 번째 열에 먼저 배치됩니다.
두 번째 퀸을 두 번째 행과 첫 번째 열에 배치한 다음 괜찮은지 확인하고 그렇지 않은 경우 계속해서 두 번째 열과 세 번째 열에 배치한 다음 모든 열을 배치하여 적합한 것을 찾습니다. .
계속해서 세 번째 퀸, 즉 첫 번째와 두 번째 열... 여덟 번째 퀸이 충돌하지 않는 위치에 배치될 수 있을 때까지는 올바른 해결책이라고 볼 수 있습니다.
올바른 솔루션을 얻었을 때 스택이 이전 스택으로 롤백되면 역추적을 시작합니다. 즉, 첫 번째 퀸을 첫 번째 열에 놓고 모든 올바른 솔루션을 얻습니다.
그런 다음 돌아가서 첫 번째 여왕을 두 번째 열에 계속 배치하고 1, 2, 3, 4단계를 반복해서 수행합니다.
package com.szh.recursion;
/**
* 八皇后问题
*/
public class Queue8 {
//定义max表示共有多少个皇后
private int max = 8;
//定义数组，保存皇后放置的位置结果，比如 arr = {0, 4, 7, 5, 2, 6, 1, 3}
int[] array = new int[max];
//共有多少种解法
private static int count = 0;
//共有多少次冲突
private static int judgeCount = 0;
//编写一个方法，放置第n个皇后
//特别注意： check 是 每一次递归时，进入到check中都有 for(int i = 0; i < max; i++)，因此会有回溯
private void check(int n) {
if (n == max) { //n = 8 , 表示这8个皇后已经全部放好了
print();
return;
}
//依次放入皇后，并判断是否冲突
for (int i = 0; i < max; i++) {
//先把当前这个皇后 n , 放到该行的第1列
array[n] = i;
//判断当放置第n个皇后到i列时，是否冲突
if (judge(n)) { // 不冲突
//接着放n+1个皇后,即开始递归
check(n + 1);
}
//如果冲突，就继续执行 array[n] = i; 即将第n个皇后，放置在本行第i列向后的那一列
}
}
//查看当我们放置第n个皇后, 就去检测该皇后是否和前面已经摆放的n-1个皇后冲突
private boolean judge(int n) {
//每摆放一个皇后，就循环去和之前摆好的皇后位置相比较，看是否冲突
for (int i = 0; i < n; i++) {
//1. array[i] == array[n] 表示判断 第n个皇后是否和前面的n-1个皇后在同一列
//2. Math.abs(n-i) == Math.abs(array[n] - array[i]) 表示判断第n个皇后是否和第i皇后是否在同一斜线
//3. 判断是否在同一行, 没有必要，n 表示第几个皇后，这个值每次都在递增，所以必然不在同一行
if (array[i] == array[n] || Math.abs(n - i) == Math.abs(array[n] - array[i])) {
judgeCount++;
return false;
}
}
return true;
}
//打印皇后摆放的具体位置
private void print() {
count++;
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
System.out.print(array[i] + " ");
}
System.out.println();
}
public static void main(String[] args) {
Queue8 queue8 = new Queue8();
queue8.check(0);
System.out.printf("一共有%d解法\n", count);
System.out.printf("一共判断冲突的次数%d次", judgeCount);
}
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사실 코드를 디버깅하면 역추적 과정을 볼 수 있으니 더 말하지 않겠습니다.
위 내용은 Java 데이터 구조 및 알고리즘을 사용하여 재귀 및 역추적을 구현하는 방법의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!
![[웹 프런트엔드] Node.js 빠른 시작](https://img.php.cn/upload/course/000/000/067/662b5d34ba7c0227.png)
