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Java 中的递归详解

作者:共饮一杯无
  • 2022-11-08
    浙江
  • 本文字数:3361 字

    阅读完需:约 11 分钟

Java中的递归详解

概述

  • 递归:指在当前方法内调用自己的这种现象。

  • 递归的分类:

  • 递归分为两种,直接递归和间接递归。

  • 直接递归称为方法自身调用自己。

  • 间接递归可以 A 方法调用 B 方法,B 方法调用 C 方法,C 方法调用 A 方法。

  • 注意事项

  • 递归一定要有条件限定,保证递归能够停止下来,否则会发生栈内存溢出。

  • 在递归中虽然有限定条件,但是递归次数不能太多。否则也会发生栈内存溢出。

  • 构造方法,禁止递归


public class Demo01DiGui {  public static void main(String[] args) {    // a();    b(1);  }    /*   * 3.构造方法,禁止递归   * 编译报错:构造方法是创建对象使用的,不能让对象一直创建下去   */  public Demo01DiGui() {    //Demo01DiGui();  }

/* * 2.在递归中虽然有限定条件,但是递归次数不能太多。否则也会发生栈内存溢出。 * 4993 * Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError */ private static void b(int i) { System.out.println(i); //添加一个递归结束的条件,i==5000的时候结束 if(i==5000){ return;//结束方法 } b(++i); }
/* * 1.递归一定要有条件限定,保证递归能够停止下来,否则会发生栈内存溢出。 Exception in thread "main" * java.lang.StackOverflowError */ private static void a() { System.out.println("a方法"); a(); }}
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递归累加求和

计算 1 ~ n 的和

分析:num 的累和 = num + (num-1)的累和,所以可以把累和的操作定义成一个方法,递归调用。实现代码


public class DiGuiDemo {  public static void main(String[] args) {    //计算1~num的和,使用递归完成    int num = 5;        // 调用求和的方法    int sum = getSum(num);        // 输出结果    System.out.println(sum);      }    /*      通过递归算法实现.      参数列表:int       返回值类型: int     */  public static int getSum(int num) {        /*            num为1时,方法返回1,           相当于是方法的出口,num总有是1的情况        */    if(num == 1){      return 1;    }        /*          num不为1时,方法返回 num +(num-1)的累和          递归调用getSum方法        */    return num + getSum(num-1);  }}
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代码执行图解


💡小贴士:递归一定要有条件限定,保证递归能够停止下来,次数不要太多,否则会发生栈内存溢出。

递归求阶乘

  • 阶乘:所有小于及等于该数的正整数的积。


n的阶乘:n! = n * (n-1) *...* 3 * 2 * 1
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分析:这与累和类似,只不过换成了乘法运算,学员可以自己练习,需要注意阶乘值符合 int 类型的范围。


推理得出:n! = n * (n-1)!
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代码实现


public class DiGuiDemo {    //计算n的阶乘,使用递归完成    public static void main(String[] args) {        int n = 3;        // 调用求阶乘的方法        int value = getValue(n);        // 输出结果        System.out.println("阶乘为:"+ value);    }  /*      通过递归算法实现.      参数列表:int       返回值类型: int     */    public static int getValue(int n) {        // 1的阶乘为1        if (n == 1) {            return 1;        }        /*          n不为1时,方法返回 n! = n*(n-1)!          递归调用getValue方法        */        return n * getValue(n - 1);    }}
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递归打印多级目录

分析:多级目录的打印,就是当目录的嵌套。遍历之前,无从知道到底有多少级目录,所以我们还是要使用递归实现。代码实现


public class DiGuiDemo2 {    public static void main(String[] args) {        // 创建File对象        File dir  = new File("D:\\aaa");        // 调用打印目录方法        printDir(dir);    }
public static void printDir(File dir) { // 获取子文件和目录 File[] files = dir.listFiles(); // 循环打印 /* 判断: 当是文件时,打印绝对路径. 当是目录时,继续调用打印目录的方法,形成递归调用. */ for (File file : files) { // 判断 if (file.isFile()) { // 是文件,输出文件绝对路径 System.out.println("文件名:"+ file.getAbsolutePath()); } else { // 是目录,输出目录绝对路径 System.out.println("目录:"+file.getAbsolutePath()); // 继续遍历,调用printDir,形成递归 printDir(file); } } }}
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综合案例

文件搜索

搜索D:\aaa 目录中的.java 文件。分析


  1. 目录搜索,无法判断多少级目录,所以使用递归,遍历所有目录。

  2. 遍历目录时,获取的子文件,通过文件名称,判断是否符合条件。


代码实现


public class DiGuiDemo3 {    public static void main(String[] args) {        // 创建File对象        File dir  = new File("D:\\aaa");        // 调用打印目录方法        printDir(dir);    }
public static void printDir(File dir) { // 获取子文件和目录 File[] files = dir.listFiles(); // 循环打印 for (File file : files) { if (file.isFile()) { // 是文件,判断文件名并输出文件绝对路径 if (file.getName().endsWith(".java")) { System.out.println("文件名:" + file.getAbsolutePath()); } } else { // 是目录,继续遍历,形成递归 printDir(file); } } }}
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文件过滤器优化

java.io.FileFilter是一个接口,是 File 的过滤器。 该接口的对象可以传递给 File 类的listFiles(FileFilter) 作为参数, 接口中只有一个方法。boolean accept(File pathname) :测试 pathname 是否应该包含在当前 File 目录中,符合则返回 true。分析


  1. 接口作为参数,需要传递子类对象,重写其中方法。我们选择匿名内部类方式,比较简单。

  2. accept方法,参数为 File,表示当前 File 下所有的子文件和子目录。保留住则返回 true,过滤掉则返回 false。保留规则:

  3. 要么是.java 文件。

  4. 要么是目录,用于继续遍历。

  5. 通过过滤器的作用,listFiles(FileFilter)返回的数组元素中,子文件对象都是符合条件的,可以直接打印。


代码实现:


public class DiGuiDemo4 {    public static void main(String[] args) {        File dir = new File("D:\\aaa");        printDir2(dir);    }      public static void printDir2(File dir) {        // 匿名内部类方式,创建过滤器子类对象        File[] files = dir.listFiles(new FileFilter() {            @Override            public boolean accept(File pathname) {                return pathname.getName().endsWith(".java")||pathname.isDirectory();            }        });        // 循环打印        for (File file : files) {            if (file.isFile()) {                System.out.println("文件名:" + file.getAbsolutePath());            } else {                printDir2(file);            }        }    }}
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Lambda 优化

分析:FileFilter是只有一个方法的接口,因此可以用 lambda 表达式简写。lambda 格式:


()->{ }
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代码实现:


public static void printDir3(File dir) {    // lambda的改写    File[] files = dir.listFiles(f ->{         return f.getName().endsWith(".java") || f.isDirectory();     });      // 循环打印    for (File file : files) {        if (file.isFile()) {            System.out.println("文件名:" + file.getAbsolutePath());        } else {          printDir3(file);        }    }}
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鲜衣怒马意气风发,愿你归来仍是少年。 2018-10-19 加入

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