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Java中递归和循环的优劣

Java中递归和循环的优劣

 

介绍:
你用你手中的钥匙打开一扇门,结果去发现前方还有一扇门,紧接着你又用钥匙打开了这扇门,然后你又看到一扇门……但是当你开到一扇门时,发现前方是一堵墙无路可走了,你选择原路返回–这就是递归。
但是如果你打开一扇门后,同样发现前方也有一扇门,紧接着你又打开下一扇门…..但是却一直没有碰到尽头–这就是循环。
简单来说:循环是有去无回,而递归是有去有回(因为存在终止条件)。
循环:当满足某一条件时反复执行某一操作(循环体)。
递归:在一个方法内部对自身进行调用的方法。
递归结构包括两个部分:
1、递归头:即什么时候不调用自身方法,也就是递归的结束条件。如果没有递归头,程序将陷入死循环。
2、递归体:即什么时候需要调用自身方法。
好了,废话不多说,直接来撸代码(计算阶乘的方法)。

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package com.bjwyj.method;
/**
 * 递归和循环的比较
 * @author 吴永吉
 *
 */
public class TestRecursion {
    public static void main(String[] args) {
        //以下调用System下的currentTimeMillis()方法只是为了说明递归调用比循环调用更耗时
        long l1 = System.currentTimeMillis();  
        System.out.println(factorial(5));
        long l2 = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("递归计算阶乘耗时:"+(l2-l1));
        
        System.out.println("$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$");
        long time1 = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(factorialLoop(5));
        long time2 = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("循环计算阶乘耗时:"+(time2-time1));
    }
    
    //使用递归定义计算阶乘的方法
    public static long factorial(int num) {
        if(num==1) {    //递归头
            return 1;
        }else {
            return num*factorial(num-1);    //递归体
        }
    }
    
    //使用循环定义计算阶乘的方法
    public static long factorialLoop(int n) {
        int result = 1//接收计算结果
        while(n>1) {
            result *= n*(n-1);  //实现计算结果的累乘操作
            n -= 2//每次减去2,实现数字的迭代操作
        }
        return result;
    }
}

执行结果:

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120
递归计算阶乘耗时:1
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
120
循环计算阶乘耗时:0

 

由结果可以看出,使用递归算法比使用循环算法更耗时。
为了更好地比较递归算法的优劣,上述采用while循环与递归算法进行对比。
先来分析上述递归方法的执行过程,如下图:

循环方法的执行过程,如下图:

这里为了看起来清晰,只是简单地画出了栈内存中的执行过程(这样画更便于理解)。

总结:
栈,主要是用来存放栈帧的,每执行一个方法就会出现压栈操作,所以采用递归的时候产生的栈帧比较多,递归就会影响到内存,非常消耗内存。而使用循环就执行了一个方法,压入栈帧一次,只存在一个栈帧,所以比较节省内存。

原文地址https://www.cnblogs.com/wuyongji/p/10503391.html

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