5.8 Go语言递归函数 - Go语言中文社区

5.8 Go语言递归函数


很对编程语言都支持递归函数,Go语言也不例外,所谓递归函数指的是在函数内部调用函数自身的函数,从数学解题思路来说,递归就是把一个大问题拆分成多个小问题,再各个击破,在实际开发过程中,递归函数可以解决许多数学问题,如计算给定数字阶乘、产生斐波系列等。

构成递归需要具备以下条件:

  • 一个问题可以被拆分成多个子问题;
  • 拆分前的原问题与拆分后的子问题除了数据规模不同,但处理问题的思路是一样的;
  • 不能无限制的调用本身,子问题需要有退出递归状态的条件。

注意:编写递归函数时,一定要有终止条件,否则就会无限调用下去,直到内存溢出。

下面通过几个示例来演示一下递归函数的使用。

斐波那契数列

下面我们就以递归函数的经典示例 —— 斐波那契数列为例,演示如何通过Go语言编写的递归函数来打印斐波那契数列。

数列的形式如下所示:

1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233, 377, 610, 987, 1597, 2584, 4181, 6765, 10946, …1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233, 377, 610, 987, 1597, 2584, 4181, 6765, 10946, …

使用Go语言递归函数实现斐波那契数列的具体代码如下所示:

  1. package main
  2. import "fmt"
  3. func main() {
  4. result := 0
  5. for i := 1; i <= 10; i++ {
  6. result = fibonacci(i)
  7. fmt.Printf("fibonacci(%d) is: %d\n", i, result)
  8. }
  9. }
  10. func fibonacci(n int) (res int) {
  11. if n <= 2 {
  12. res = 1
  13. } else {
  14. res = fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2)
  15. }
  16. return
  17. }

输出结果为:

  1. fibonacci(1) is: 1
  2. fibonacci(2) is: 1
  3. fibonacci(3) is: 2
  4. fibonacci(4) is: 3
  5. fibonacci(5) is: 5
  6. fibonacci(6) is: 8
  7. fibonacci(7) is: 13
  8. fibonacci(8) is: 21
  9. fibonacci(9) is: 34
  10. fibonacci(10) is: 55

数字阶乘

一个正整数的阶乘(factorial)是所有小于及等于该数的正整数的积,并且 0 的阶乘为 1,自然数 n 的阶乘写作n!,“基斯顿·卡曼”在 1808 年发明了n!这个运算符号。

例如,n!=1×2×3×…×n,阶乘亦可以递归方式定义:0!=1,n!=(n-1)!×n。

使用递归函数计算给定数的阶乘,示例代码如下所示:

  1. package main
  2. import "fmt"
  3. func Factorial(n uint64) (result uint64) {
  4. if n > 0 {
  5. result = n * Factorial(n-1)
  6. return result
  7. }
  8. return 1
  9. }
  10. func main() {
  11. var i int = 10
  12. fmt.Printf("%d 的阶乘是 %d\n", i, Factorial(uint64(i)))
  13. }

输出结果为:

  1. 10 的阶乘是 3628800

多个函数组成递归

Go语言中也可以使用相互调用的递归函数,多个函数之间相互调用形成闭环,因为Go语言编译器的特殊性,这些函数的声明顺序可以是任意的,下面这个简单的例子展示了函数 odd 和 even 之间的相互调用:

  1. package main
  2. import (
  3. "fmt"
  4. )
  5. func main() {
  6. fmt.Printf("%d is even: is %t\n", 16, even(16)) // 16 is even: is true
  7. fmt.Printf("%d is odd: is %t\n", 17, odd(17))
  8. // 17 is odd: is true
  9. fmt.Printf("%d is odd: is %t\n", 18, odd(18))
  10. // 18 is odd: is false
  11. }
  12. func even(nr int) bool {
  13. if nr == 0 {
  14. return true
  15. }
  16. return odd(RevSign(nr) - 1)
  17. }
  18. func odd(nr int) bool {
  19. if nr == 0 {
  20. return false
  21. }
  22. return even(RevSign(nr) - 1)
  23. }
  24. func RevSign(nr int) int {
  25. if nr < 0 {
  26. return -nr
  27. }
  28. return nr
  29. }

运行效果如下所示:

  1. 16 is even: is true
  2. 17 is odd: is true
  3. 18 is odd: is false
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