Слайд 2
Рекурсия. Определение
В программировании рекурсия — вызов функции (процедуры)
из неё же самой, непосредственно (простая рекурсия) или через
другие функции (сложная или косвенная рекурсия), например, функция А вызывает функцию B, а функция B — функцию A.
Количество вложенных вызовов функции или процедуры называется глубиной рекурсии.
Преимущество рекурсивного определения объекта заключается в том, что такое конечное определение теоретически способно описывать бесконечно большое число объектов. С помощью рекурсивной программы же возможно описать бесконечное вычисление, причём без явных повторений частей программы.
Слайд 3
Рекурсия. Основные положения
Рекурсию надо использовать там, где она
реально необходима.
Числа Фибоначчи и факториалы – плохой пример использования
рекурсии
Рекурсия – это всего лишь вызов подпрограммы в самой себе
Рекурсия используется для разбиения задачи на подзадачи и решения задачи с объемом меньше, чем исходная.
Слайд 4
Примеры использования рекурсии
Поиск в глубину в графе
Сортировка слиянием
«Быстрая»
сортировка (Хоара)
Обход различного рода деревьев (в повседневной жизни –
дерево каталогов)
Практически незаменима в переборных задачах
Слайд 5
Стек вызовов
Рекурсия использует системный стек для запоминания вызываемых
подпрограмм и их параметров
Следите за стеком.
Изменение размера стека:
Pascal:
{$M <размер стека в байтах>, <максимальный размер стека>}
С++: #pragma comment(linker, "/STACK:<размер стека в байтах>")
Слайд 7
Перебор с помощью рекурсии
Даны N упорядоченных множеств U1,
U2, …, UN (N – неизвестно)
Требуется построить вектор A
= (a1, a2, …, aN)
A1є U1, A2є U2, …, ANє UN
В алгоритме перебора вектор строится покомпонентно слева направо
Слайд 8
Перебор с помощью рекурсии. Общая схема
Слайд 9
Перебор с помощью рекурсии. Схема реализации
Procedure Backtrack ();
Begin
If
Then
Else Begin
;
For
є Si>Do
Backtrack (<вектор + а>,i+1) ;
End;
End;
Слайд 10
Задача о Ханойских башнях. История
Древняя индийская легенда
1883 г.
Франсуа Люка «Профессор Клаус»
Современное название головоломки
Слайд 11
Ханойские башни. Решение
Допустим на штыре n дисков
Необходимо каким-то
образом(пока непонятно каким) перенести n-1 дисков на промежуточный штырь
Перенесем
n-й диск на последний штырь
Таким же образом как и во втором шаге перенести n-1 дисков на последний штырь
Слайд 12
Ханойские башни. Графическая иллюстрация решения
Слайд 13
Ханойские башни. Алгоритм решения.
Функция Перенести_диск(номер_1, номер_2, количество)
begin
если (количество > 0) то begin
номер_промежуточный = 6
- номер_1 - номер_2;
Перенести_диск(номер_1, номер_промежуточный, количество – 1);
Вывести_действие(номер_1, номер_2);
Перенести_диск(номер_промежуточный, номер_1, количество – 1);
end;
end;
Слайд 14
Меморизация. Предпосылки
При реализации рекурсивных подпрограмм часто вызываются подпрограммы
с одними и теми же параметрами, т.е. выполняется «лишняя»
работа
Такая особенность рекурсии уменьшает эффективность
Слайд 15
Меморизация. Что это?
От английского слова memo – памятка.
Идея
заключается в том, чтобы запомнить параметры уже вызывавшихся подпрограмм
В
случае если такие параметры повторяться, то не вызывать подпрограмму
Слайд 16
Меморизация. Особенности
Эффективна, когда рекурсивная процедура или функция имеет
целые параметры с небольшим диапазоном значений
Тогда для их хранения
достаточно n-мерного (n – число параметров функции) булевского массива
Если параметры имеют сложный вид, то необходимы сложные структуры данных, что вряд ли оправданно