4.3递归运行的机制:递归的微观解读
2019-04-07 本文已影响4人
wfaceboss
前言:在4.1节和4.2节中我们分别通过数组以及链表对递归进行了应用,那时我们只是对递归进行了宏观理解--递归是将问题化为更小问题的子过程。这一节我们对在4.1节中递归在数组中的应用和4.2节中递归在链表中的应用进行微观解读:
一.关于4.1节中递归在数组中的应用
1) 我们先来看看4.1节中的代码实现,如下图:
为了更好的进行分析,我们将上述代码的最后一句进行拆分,拆分结果如下:
image.png
此时 n=arr.length=2:
image.png
2)现在我们对已经拆分的代码进行分析为此来说明:递归函数的调用,本质就是函数调用。
为了分析简单,我们使用只有两个元素的数组
arr=[6,10]
第一次调用:
sum(arr,0)
使用
sun(arr,0)
进行调用,进入方法体之后,由于不满足递归的基本条件,进而继续调用sum(arr,1)
方法,如下:image.png
第二次调用:
sum(arr,1)
使用
sun(arr,1)
进行调用,进入方法体之后,由于不满足递归的基本条件,进而继续调用sum(arr,2)
方法,此时调用过程如下:image.png
当调用
sum(arr,2)
时,由于此时已经满足了递归的基本条件,结果直接返回0,回到上一次中断的位置,也就是下图中调用sum(arr,1)
方法中的sum(arr,l+1)
处,如下图:image.png
代码从中断处继续向下执行,返回arr[1]=10, x=0
因此res=10
,此时返回值为res=10
;
此时代码也将回到
sum(arr,1)
父亲的调用中,也就是sum(arr,0)
中。image.png
代码从中断处继续向下执行,返回
arr[0]=6, x=10
因此res=16
,此时返回值为res=16
;image.png
通过递归得到了我们最终的结果为
16
。从上述的过程中印证了:递归函数的调用,本质就是函数调用(自身函数)---也就是使用不同的参数,执行相同的逻辑。
二、关于4.2节中递归在链表中的应用(删除链表中指定的所有元素值)
1)我们先来看看4.2节中的代码实现,如下图:
为了分析的方便,我们对方法体中的代码做一个简单的标识1,2,3,结果如下图:
image.png
2)为了分析的简便,我们来进行模拟调用,对
6--->7--->8--->null
删除元素为val=7
的节点。注意:下面的分析中我们使用1,2,3这样的编号,表示代码执行到的位置
第一次调用:
首先传入头结点为
6
的链表,由于不满足递归的基本结束条件,再一次触发第二次调用,此时链表变为头结点为7
的链表:image.png
第二次调用:
此时链表的头结点变为
7
,由于不满足递归的基本结束条件,再一次触发第三次调用,此时链表变为头结点为8
的链表:image.png
第三次调用:
此时链表的头结点变为
8
,由于不满足递归的基本结束条件,再一次触发第四次调用,此时链表变为空链表:image.png
第四次调用中,由于此时已经满足了递归的基本条件,回到上一次中断的位置,返回值为
null
,如下:image.png
此时的链表为头结点为
8
的链表,如上图黄色区域,执行第三步代码之后,返回的结果为为头结点为8
的链表,即为8-->null
,并将该结果返回到上一步调用,也就是标号为2
的地方,得到结果为7-->8-->null
的链表。image.png
然后继续执行第三步,此时链表
7-->8-->null
满足删除条件,也就是head.val=val=7
,将执行head.next
,返回最终结果为8-->null
,如下:image.png
回到父级调用的中断位置,得到的结果为
6-->8--->null
,然后执行第三步代码,判断此时的链表的head.val是否等于val=7
,此时的链表不满足,直接返回head
,也就是6--8-->null
image.png
到此递归调用得以结束,完成过程如下:
image.png
递归的调用是由代价的:函数调用(时间开销)+系统栈空间,但是使用递归书写逻辑是更为简单的。