C语言函数-----递归-CFANZ编程社区

文章目录

前言
一、函数的声明和定义

1 函数声明
2 函数定义

二、函数递归

1.什么是递归？
2.递归的两个必要条件
3.练习

1.练习1：
2.练习2

4.递归与迭代

3.练习3
4.练习4

总结

前言

本文主要介绍函数的声明和定义，还有函数最重要的部分递归。

提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、函数的声明和定义

1 函数声明

告诉编译器有一个函数叫什么，参数是什么，返回类型是什么。但是具体是不是存在，函数
声明决定不了。
函数的声明一般出现在函数的使用之前。要满足先声明后使用。
函数的声明一般要放在头文件中的

2 函数定义

函数的定义是指函数的具体实现，交待函数的功能实现。

test.h的内容

放置函数的声明

//函数的声明
int Add(int x, int y);

test.c的内容

放置函数的实现

#include "test.h"
//函数Add的实现
int Add(int x, int y) {
 return x+y; }

二、函数递归

1.什么是递归？

程序调用自身的编程技巧称为递归（ recursion）。

递归做为一种算法在程序设计语言中广泛应用。一个过程或函数在其定义或说明中有直接或间接

调用自身的

一种方法，它通常把一个大型复杂的问题层层转化为一个与原问题相似的规模较小的问题来求解，

递归策略

只需少量的程序就可描述出解题过程所需要的多次重复计算，大大地减少了程序的代码量。

递归的主要思考方式在于：把大事化小

2.递归的两个必要条件

存在限制条件，当满足这个限制条件的时候，递归便不再继续。

每次递归调用之后越来越接近这个限制条件

3.练习

1.练习1：

接受一个整型值（无符号），按照顺序打印它的每一位。

例如：

输入：1234，输出 1 2 3 4

//函数的递归
//输入1234 打印 1 2 3 4
void print(unsigned long long n) {
  if (n > 9)
  {
    print(n/10);
  }
  printf("%d ",n%10);
}
//print(1234)
//print(123)  4
//print(12) 3 4
//print(1) 2 3 4
//1 2 3 4
int main() {

  unsigned long long num = 0;
  scanf("%d",&num);
  print(num);//接受一个整形值（无符号），按照顺序打印他的每一位
  return 0;
}

C语言函数-----递归_迭代

2.练习2

编写函数不允许创建临时变量，求字符串的长度。

//求字符串的长度
int my_strlen(char* str) {

  int count = 0;
  while (*str != '\0')
  {
    count++;
    str++;//找下个字符
  }
  return count;
}
//递归求解
int my_strlen(char* str) {

  if (*str != '\0')
    return 1 + my_strlen(str + 1);
  else
    return 0;
}

int main() {
  char  arr[] = "abc";
  int len = strlen(arr);
  printf("%d\n",len);
  my_strlen(arr);
  return 0;
}

C语言函数-----递归_递归_02

4.递归与迭代

3.练习3

求n的阶乘。（不考虑溢出）

递归求解
//int my_strlen(char* str) {
//
//  if (*str != '\0')
//    return 1 + my_strlen(str + 1);
//  else
//    return 0;
//}
//
//int main() {
//  char  arr[] = "abc";
//  int len = strlen(arr);
//  printf("%d\n",len);
//  my_strlen(arr);
//  return 0;
//}

C语言函数-----递归_递归_03

4.练习4

求第n个斐波那契数。（不考虑溢出）

//求第n个斐波那契数
//菲波那切数列
//1 1 2 3 5 8 13 21 34 55.....
int count=0;
int Fib(int n) {
  //递归
  /*if (n == 3)
    count++;
  if (n <= 2)
  {
    return 1;
  }
  else
  {
    return Fib(n - 1) + Fib(n - 2);
  }*/
  //非递归
  int a = 1;
  int b = 1;
  int c = 1;
  while (n >= 3)
  {
    c = a + b;
    a = b;
    b = c;
    n--;
  }
  return c;
}

int main() {
  int n = 0;
  scanf("%d",&n);
  int sum = Fib(n);
  printf("%d\n",sum);
  return 0;
}

C语言函数-----递归_c语言_04

但是我们发现有问题；

在使用 fib 这个函数的时候如果我们要计算第50个斐波那契数字的时候特别耗费时间。

使用 factorial 函数求10000的阶乘（不考虑结果的正确性），程序会崩溃。

为什么呢？

我们发现 fib 函数在调用的过程中很多计算其实在一直重复。

如果我们把代码修改一下：

int count=0;
int Fib(int n) {
  //递归
  if (n == 3)
    count++;
  if (n <= 2)
  {
    return 1;
  }
  else
  {
    return Fib(n - 1) + Fib(n - 2);
  }
}

int main() {
  int n = 0;
  scanf("%d",&n);
  int sum = Fib(n);
  printf("count=%d\n", count);
  printf("sum=%d\n",sum);
  return 0;
}

C语言函数-----递归_非递归_05

光计算第n个菲波那切数当n=3就要调用将近千万次

在调试 factorial 函数的时候，如果n足够大的话，那就会报错： stack overflow（栈溢出）这样的信息。
系统分配给程序的栈空间是有限的，但是如果出现了死循环，或者（死递归），这样有可能导致一
直开辟栈空间，最终产生栈空间耗尽的情况，这样的现象我们称为栈溢出。

解决方法

将递归改写成非递归。
使用static对象替代 nonstatic 局部对象。在递归函数设计中，可以使用 static 对象替代nonstatic 局部对象（即栈对象），这不仅可以减少每次递归调用和返回时产生和释放 nonstatic 对象的开销，而且 static 对象还可以保存递归调用的中间状态，并且可为各个调用层所访问。