C++ 函式的遞歸實作：遞歸在語言分析中的應用範例？

遞歸是一種函數在自身內部呼叫自身的程式設計範式。在 C 中，可使用 operator() 運算子實作遞歸。遞歸在語言分析中可用作分析嵌套結構的工具，例如識別括號序列的合法性：如果序列為空，則合法。如果序列以左括號開頭，則合法，只要序列以右括號結尾即可。如果序列以左括號開頭，則將序列拆分為左括號內的子序列和右括號外的剩餘序列，並遞歸應用相同規則。

C 函數的遞歸實現：語言分析中的應用

#遞歸的含義

遞歸是一種程式設計範式，其中函數在自身內部呼叫自身。這對於解決問題和實作複雜演算法非常有用。

在 C 中實作遞歸

在 C 中，可以使用 operator() 運算子對函數進行遞歸呼叫。例如，下面是一個計算階乘的遞歸函數：

int factorial(int n) {
  if (n == 0) {
    return 1;
  }
  else {
    return n * factorial(n - 1);
  }
}

實戰案例：語言分析中的遞歸

遞歸在語言分析中是一個有用的工具，因為它可以用來分析嵌套的結構。例如，考慮以下規則集來識別括號序列：

• 如果序列為空，則合法。
• 如果序列以左括號開頭，則合法，只要序列以右括號結尾即可。

• 如果序列以左括號開頭，則將序列拆分為：

  • #左括號內的子序列
  • 右括號外的剩餘序列

  然後，這兩個子序列應遞歸地套用相同的規則。

C 程式碼

下面是使用 C 遞歸實作此規則集的程式碼：

bool is_well_formed_parenthesis(const std::string& str) {
  return is_well_formed_parenthesis_helper(str.begin(), str.end());
}

bool is_well_formed_parenthesis_helper(const std::string::const_iterator& first, const std::string::const_iterator& last) {
  if (first == last) {
    return true;
  }
  else if (*first == '(') {
    // 查找匹配的右括号
    auto end = std::find(first + 1, last, ')');
    if (end != last) {
      // 递归查找括号内的序列
      return is_well_formed_parenthesis_helper(first + 1, end) && is_well_formed_parenthesis_helper(end + 1, last);
    }
  }
  // 序列不匹配
  return false;
}

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