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算法:递归

递归指一个计算机程序调用其自身。递归有两个基本要素:

(1) 边界条件:确定递归到何时终止,也称为递归出口。

(2) 递归模式:大问题是如何分解为小问题的,也称为递归体。

递归函数只有具备了这两个要素,才能在有限次计算后得出结果。

比如下面的程序,是用于计算高斯求和公式:

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: UTF-8 -*-

import sys

def Gauss(n):
    if n==1:
        return 1
    return Gauss(n-1) + n

print Gauss(int(sys.argv[1]))
           
$ python Gauss.py 300
45150
           

在程序中规定了f(1)的值,以及f(n)和f(n-1)的关系。这是数学归纳法思想的体现。想要得到f(n),必须计算f(n-1);想要f(n-1),必须计算f(n-2)……直到f(1)。由于我们已经知道了f(1)的值,我们就可以填补前面所有的空缺,最终返回f(n)的值。

递归是数学归纳法在计算机中的程序实现。使用递归设计程序的时候,我们设置base case,并假设我们会获得n-1的结果,并实现n的结果。这就好像数学归纳法,我们只关注初始和衔接,而不需要关注具体的每一步。

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