Java遞歸運行的機制:遞歸的微觀解讀圖文分析
本文講述了Java遞歸運行的機制:遞歸的微觀解。分享給大家供大家參考,具體如下:
前言:在java遞歸基礎(chǔ)與遞歸的宏觀語意和java鏈表的天然遞歸結(jié)構(gòu)性質(zhì)中我們分別通過數(shù)組以及鏈表對遞歸進行了應(yīng)用,那時我們只是對遞歸進行了宏觀理解--遞歸是將問題化為更小問題的子過程。這一節(jié)我們對在4.1節(jié)中遞歸在數(shù)組中的應(yīng)用和4.2節(jié)中遞歸在鏈表中的應(yīng)用進行微觀解讀:
一.關(guān)于4.1節(jié)中遞歸在數(shù)組中的應(yīng)用1) 我們先來看看4.1節(jié)中的代碼實現(xiàn),如下圖:
為了更好的進行分析,我們將上述代碼的最后一句進行拆分,拆分結(jié)果如下:
此時 n=arr.length=2:
2)現(xiàn)在我們對已經(jīng)拆分的代碼進行分析為此來說明:遞歸函數(shù)的調(diào)用,本質(zhì)就是函數(shù)調(diào)用。
為了分析簡單,我們使用只有兩個元素的數(shù)組 arr=[6,10]
第一次調(diào)用:sum(arr,0)
使用sun(arr,0)進行調(diào)用,進入方法體之后,由于不滿足遞歸的基本條件,進而繼續(xù)調(diào)用sum(arr,1)方法,如下:
第二次調(diào)用:sum(arr,1)
使用sun(arr,1)進行調(diào)用,進入方法體之后,由于不滿足遞歸的基本條件,進而繼續(xù)調(diào)用sum(arr,2)方法,此時調(diào)用過程如下:
當(dāng)調(diào)用sum(arr,2)時,由于此時已經(jīng)滿足了遞歸的基本條件,結(jié)果直接返回0,回到上一次中斷的位置,也就是下圖中調(diào)用sum(arr,1) 方法中的sum(arr,l+1)處,如下圖:
代碼從中斷處繼續(xù)向下執(zhí)行,返回arr[1]=10, x=0因此res=10,此時返回值為res=10;
此時代碼也將回到sum(arr,1)父親的調(diào)用中,也就是sum(arr,0)中。
代碼從中斷處繼續(xù)向下執(zhí)行,返回arr[0]=6, x=10因此res=16,此時返回值為res=16;
通過遞歸得到了我們最終的結(jié)果為16。
從上述的過程中印證了:遞歸函數(shù)的調(diào)用,本質(zhì)就是函數(shù)調(diào)用(自身函數(shù))---也就是使用不同的參數(shù),執(zhí)行相同的邏輯。
二、關(guān)于4.2節(jié)中遞歸在鏈表中的應(yīng)用(刪除鏈表中指定的所有元素值)1)我們先來看看4.2節(jié)中的代碼實現(xiàn),如下圖:
為了分析的方便,我們對方法體中的代碼做一個簡單的標(biāo)識1,2,3,結(jié)果如下圖:
2)為了分析的簡便,我們來進行模擬調(diào)用,對6--->7--->8--->null 刪除元素為7的節(jié)點。
注意:下面的分析中我們使用1,2,3這樣的編號,表示代碼執(zhí)行到的位置
第一次調(diào)用:
首先傳入頭結(jié)點為6的鏈表,由于不滿足遞歸的基本結(jié)束條件,再一次觸發(fā)第二次調(diào)用,此時鏈表變?yōu)轭^結(jié)點為7的鏈表:
第二次調(diào)用:
此時鏈表的頭結(jié)點變?yōu)?,由于不滿足遞歸的基本結(jié)束條件,再一次觸發(fā)第三次調(diào)用,此時鏈表變?yōu)轭^結(jié)點為8的鏈表:
第三次調(diào)用:
此時鏈表的頭結(jié)點變?yōu)?,由于不滿足遞歸的基本結(jié)束條件,再一次觸發(fā)第四次調(diào)用,此時鏈表變?yōu)榭真湵恚?/p>
第四次調(diào)用中,由于此時已經(jīng)滿足了遞歸的基本條件,回到上一次中斷的位置也就是2的位置,返回值為null,如下:
此時的鏈表為頭結(jié)點為8的鏈表,如上圖黃色區(qū)域,執(zhí)行第三步代碼之后,返回的結(jié)果為為頭結(jié)點為8的鏈表,即為8-->null,并將該結(jié)果返回到上一步調(diào)用,也就是標(biāo)號為2的地方,得到結(jié)果為7-->8-->null的鏈表。
然后繼續(xù)執(zhí)行第三步,此時鏈表7-->8-->null滿足刪除條件,也就是head.val=val=7,將執(zhí)行head.next,返回最終結(jié)果為8-->null,如下:
回到父級調(diào)用的中斷位置,得到的結(jié)果為6-->8--->null,然后執(zhí)行第三步代碼,判斷此時的鏈表的head.val是否等于val=7,此時的鏈表不滿足,直接返回head,也就是6--8-->null
到此遞歸調(diào)用得以結(jié)束,完成過程如下:
遞歸的調(diào)用是由代價的:函數(shù)調(diào)用(時間開銷)+系統(tǒng)棧空間,但是使用遞歸書寫邏輯是更為簡單的。
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