我在学校里很难理解递归。每当教授谈到它的时候,我似乎都懂了,但当我自己尝试的时候,它完全震撼了我的大脑。

我整晚都在尝试着解决《Towers of Hanoi》这款游戏,结果完全出乎我的意料。我的课本只有大约30页关于递归的内容,所以它不是很有用。有人知道哪些书籍或资源可以帮助澄清这个话题吗?


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Ouch. I tried to figure out the Towers of Hanoi last year. The tricky thing about TOH is it's not a simple example of recursion - you have nested recursions which also change the roles of towers on each call. The only way I could get it to make sense was to literally visualize the movement of the rings in my mind's eye, and verbalize what the recursive call would be. I would start with a single ring, then two, then three. I actually ordered the game on the internet. It took me maybe two or three days of cracking my brains to get it.

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我会用一个例子来解释。

你知道n!意味着什么?如果不是:http://en.wikipedia.org/wiki/Factorial

3! Is 1 times 2 times 3, which is 6

下面是一些伪代码

function factorial(n) {
  if (n==0) return 1
  else return (n * factorial(n-1))
}

让我们试试吧:

factorial(3)

n是0吗?

no!

所以我们在递归中深入挖掘:

3 * factorial(3-1)

3 minus 1 is 2

2 == 0?

no!

所以我们要深入! 3 * 2 *阶乘(2-1) 2-1 = 1

1 == 0吗?

no!

所以我们要深入! 3 * 2 * 1 *阶乘(1-1) 1-1 = 0

0 == 0?

yes!

我们有一个小问题

所以我们有 3 * 2 * 1 * 1 = 6

我希望这对你有所帮助

我认为这个非常简单的方法可以帮助你理解递归。该方法将调用自身,直到某个条件为真,然后返回:

function writeNumbers( aNumber ){
 write(aNumber);
 if( aNumber > 0 ){
  writeNumbers( aNumber - 1 );
 }
 else{
  return;
 }
}

这个函数将输出从你输入的第一个数字到0的所有数字。因此:

writeNumbers( 10 );
//This wil write: 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
//and then stop because aNumber is no longer larger then 0

基本上发生的情况是writeNumbers(10)将写入10,然后调用writeNumbers(9),后者将写入9,然后调用writeNumber(8)等。直到writeNumbers(1)写入1,然后调用writeNumbers(0),这将写入0 butt将不会调用writeNumbers(-1);

这段代码本质上与以下代码相同:

for(i=10; i>0; i--){
 write(i);
}

你可能会问为什么要用递归,如果for循环本质上是一样的。当你需要嵌套for循环但不知道它们嵌套的深度时,你通常会使用递归。例如,当从嵌套数组中打印项目时:

var nestedArray = Array('Im a string', 
                        Array('Im a string nested in an array', 'me too!'),
                        'Im a string again',
                        Array('More nesting!',
                              Array('nested even more!')
                              ),
                        'Im the last string');
function printArrayItems( stringOrArray ){
 if(typeof stringOrArray === 'Array'){
   for(i=0; i<stringOrArray.length; i++){ 
     printArrayItems( stringOrArray[i] );
   }
 }
 else{
   write( stringOrArray );
 }
}

printArrayItems( stringOrArray );
//this will write:
//'Im a string' 'Im a string nested in an array' 'me too' 'Im a string again'
//'More nesting' 'Nested even more' 'Im the last string'

这个函数可以接受一个可以嵌套到100层的数组,而你写一个for循环就需要你嵌套它100次:

for(i=0; i<nestedArray.length; i++){
 if(typeof nestedArray[i] == 'Array'){
  for(a=0; i<nestedArray[i].length; a++){
   if(typeof nestedArray[i][a] == 'Array'){
    for(b=0; b<nestedArray[i][a].length; b++){
     //This would be enough for the nestedAaray we have now, but you would have
     //to nest the for loops even more if you would nest the array another level
     write( nestedArray[i][a][b] );
    }//end for b
   }//endif typeod nestedArray[i][a] == 'Array'
   else{ write( nestedArray[i][a] ); }
  }//end for a
 }//endif typeod nestedArray[i] == 'Array'
 else{ write( nestedArray[i] ); }
}//end for i

如你所见,递归方法要好得多。

要理解递归,你只需要看看洗发水瓶上的标签:

function repeat()
{
   rinse();
   lather();
   repeat();
}

这样做的问题是没有终止条件,递归将无限重复,或者直到洗发水或热水用完为止(外部终止条件,类似于吹你的堆栈)。

你的大脑爆炸是因为它进入了无限递归。这是初学者常犯的错误。

信不信由你,你已经理解了递归,你只是被一个常见的,但错误的函数比喻拖了下来:一个小盒子,里面有东西进进出出。

而不是考虑一个任务或过程,比如“在网上找到更多关于递归的知识”。这是递归的,没有问题。要完成这个任务,你可以:

a) Read a Google's result page for "recursion"
b) Once you've read it, follow the first link on it and...
a.1)Read that new page about recursion 
b.1)Once you've read it, follow the first link on it and...
a.2)Read that new page about recursion 
b.2)Once you've read it, follow the first link on it and...

如您所见,您已经做了很长一段时间的递归工作,没有出现任何问题。

你会坚持做这个任务多久?永远,直到你的大脑爆炸?当然不是,只要你相信你已经完成了任务,你就会停在一个给定的点上。

当要求你“在网上找到更多关于递归的知识”时,没有必要指定这一点,因为你是一个人,你可以自己推断。

计算机无法推断任何东西,所以你必须包含一个明确的结尾:“在网上找到更多关于递归的知识,直到你理解它或你阅读了最多10页”。

您还推断应该从谷歌的结果页面开始进行“递归”,这也是计算机无法做到的。递归任务的完整描述还必须包括一个显式的起点:

“在网上找到更多关于递归的知识,直到你理解它,或者你已经阅读了最多10页,并从www.google.com/search?q=recursion开始”

要想全面了解,我建议你试试下面这些书:

普通Lisp:符号计算的简单介绍。这是对递归最可爱的非数学解释。 小阴谋家。

实际上,使用递归是为了降低手头问题的复杂性。你应用递归,直到你达到一个简单的基本情况,可以很容易地解决。这样就可以解决最后一个递归步骤。用这些递归步骤就可以解决最初的问题。