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程序中給出的函數ff是一個遞歸函數。主函數調用ff 后即進入函數ff執行,如果n<0,n==0或n=1時都將結束函數的執行,否則就遞歸調用ff函數自身。由于每次遞歸調用的實參為n-1,即把n-1 的值賦予形參n,最后當n-1的值為1時再作遞歸調用,形參n的值也為1,將使遞歸終止。然后可逐層退回。下面我們再舉例說明該過程。 設執行本程序時輸入為5, 即求 5!。在主函數中的調用語句即為y=ff(5),進入ff函數后,由于n=5,不等于0或1,故應執行f=ff(n-1)*n,即f=ff(5-1)*5。該語句對ff作遞歸調用即ff(4)。 逐次遞歸展開如圖5.3所示。進行四次遞歸調用后,ff函數形參取得的值變為1,故不再繼續遞歸調用而開始逐層返回主調函數。ff(1)的函數返回值為1,ff(2)的返回值為1*2=2,ff(3)的返回值為2*3=6,ff(4) 的返
回值為6*4=24,最后返回值ff(5)為24*5=120。
例5. 9也可以不用遞歸的方法來完成。如可以用遞推法,即從1開始乘以2,再乘以3…直到n。遞推法比遞歸法更容易理解和實現。但是有些問題則只能用遞歸算法才能實現。典型的問題是Hanoi塔問題。
[例5.10]Hanoi塔問題
一塊板上有三根針,A,B,C。A針上套有64個大小不等的圓盤, 大的在下,小的在上。如圖5.4所示。要把這64個圓盤從A針移動C針上,每次只能移動一個圓盤,移動可以借助B針進行。但在任何時候,任何針上的圓盤都必須保持大盤在下,小盤在上。求移動的步驟。
本題算法分析如下,設A上有n個盤子。
如果n=1,則將圓盤從A直接移動到C。
如果n=2,則:
1.將A上的n-1(等于1)個圓盤移到B上;
2.再將A上的一個圓盤移到C上;
3.最后將B上的n-1(等于1)個圓盤移到C上。
如果n=3,則:
A. 將A上的n-1(等于2,令其為n`)個圓盤移到B(借助于C),
步驟如下:
(1)將A上的n`-1(等于1)個圓盤移到C上,見圖5.5(b)。
(2)將A上的一個圓盤移到B,見圖5.5(c)
(3)將C上的n`-1(等于1)個圓盤移到B,見圖5.5(d)
B. 將A上的一個圓盤移到C,見圖5.5(e)
C. 將B上的n-1(等于2,令其為n`)個圓盤移到C(借助A),
步驟如下:
(1)將B上的n`-1(等于1)個圓盤移到A,見圖5.5(f)
(2)將B上的一個盤子移到C,見圖5.5(g)
(3)將A上的n`-1(等于1)個圓盤移到C,見圖5.5(h)。
到此,完成了三個圓盤的移動過程。
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