Swift中的递归

提示

1. 递归函数的定义：递归是一种编程技术，其中函数通过调用自身来解决问题，形成一种循环。
2. 递归的中断条件：为防止无限递归，必须在递归函数中设置一个明确的中断条件，通常使用if-else语句实现。
3. 递归的优缺点：递归简化复杂问题的解决，特别适用于数据结构和算法，但可能消耗更多内存和处理器时间。

一个调用自身的 函数 被称为递归函数。这种技术被称为递归。

一个现实世界的例子是将两面平行镜子相对放置。镜子之间的任何物体都会被递归地反射。

Swift 中递归的工作原理

func recurse() {
  ... ...
  recurse()
  ...  ...
}

recurse()

这里，recurse() 函数一遍又一遍地调用自己。下图展示了递归是如何工作的。

递归的停止条件

如果我们不设定任何条件来中断递归调用，函数将无限地调用自己。

我们使用 if...else 语句（或类似方法）来打破递归。

通常，一个递归函数有两个分支：

• 一个用于递归调用。
• 另一个用于在特定条件下中断调用。

例如，

func recurse() {

  if(condition) {
    // 中断递归调用
    recurse()
  }

  else {
    // 递归调用
    recurse()
  }
}

// 函数调用
recurse()

示例 1：Swift 函数递归

// 编程倒数计数到 0

func countDown(number: Int) {

  // 显示数字
  print(number)

  // 中断递归的条件
  if number == 0 {
  print("倒计时停止")
  }

  // 递归调用的条件
  else {

    // 减小数字值
    countDown(number: number - 1)
  }
}


print("倒计时:")
countDown(number:3)

输出

倒计时:
3
2
1
0
倒计时停止

在上述示例中，我们创建了一个名为 countDown() 的递归函数。这里，函数会一直调用自己，直到传给它的数字变为 0。

当 number 等于 0 时，if 条件中断了递归调用。

if number == 0 {
print(倒计时停止)
}

程序的工作过程

迭代	函数调用	打印	number == 0 ?
1	countDown(3)	3	false
2	countDown(2)	2	false
3	countDown(1)	1	false
4	countDown(0)	0	true（函数调用停止）

示例：计算数字的阶乘

func factorial(num: Int) -> Int {

  // 中断递归的条件
  if num == 0 {
    return 1
  }

  // 递归调用的条件
  else {
    return num * factorial(num: num - 1)
  }

}

var number = 3

// 函数调用
var result = factorial(num: number)
print("3 的阶乘是", result)

输出

3 的阶乘是 6

在上述示例中，我们有一个名为 factorial() 的递归函数。注意以下语句

return num * factorial(num: num - 1)

这里，我们通过减小 num 参数的值递归地调用 factorial()。

• 最初，在 factorial() 内部 num 的值是 3。
• 在下一个递归调用中，num 变为 2。
• 同样地，这个过程一直持续到 num 变

为 0。

• 当 num 等于 0 时，if 条件中断了递归调用。

程序的工作过程

函数递归的优势和劣势

以下是在 Swift 编程中使用递归的优势和劣势。

1. 优势

• 它使我们的代码更简短和更清晰。
• 在涉及数据结构和高级算法的问题中，如图和树遍历，递归是必需的。

2. 劣势

• 与迭代程序相比，它占用更多的栈空间。
• 它使用更多的处理器时间。
• 与等效的迭代程序相比，它可能更难调试。