递归在某些情况下非常有用。例如，考虑查找阶乘的代码

int factorial ( int input )
{
  int x, fact = 1;
  for ( x = input; x > 1; x--)
     fact *= x;
  return fact;
}

现在用递归函数来考虑这个问题

int factorial ( int input )
{
  if (input == 0)
  {
     return 1;
  }
  return input * factorial(input - 1);
}

通过观察这两个，我们可以看到递归很容易理解。 但如果不小心使用，它也会很容易出错。 假设如果我们错过了if (input == 0)，那么代码将执行一段时间，并以堆栈溢出结束。

我发现了这些方法之间的另一个不同之处。 它看起来简单而不重要，但当你准备面试时，它有一个非常重要的角色，所以仔细看。

简而言之: 1)迭代后序遍历并不容易——这使得DFT更加复杂 2)循环检查更容易递归

细节:

在递归的情况下，很容易创建前后遍历:

想象一个相当标准的问题:“当任务依赖于其他任务时，打印所有应该执行的任务以执行任务5”

例子:

    //key-task, value-list of tasks the key task depends on
    //"adjacency map":
    Map<Integer, List<Integer>> tasksMap = new HashMap<>();
    tasksMap.put(0, new ArrayList<>());
    tasksMap.put(1, new ArrayList<>());

    List<Integer> t2 = new ArrayList<>();
    t2.add(0);
    t2.add(1);
    tasksMap.put(2, t2);

    List<Integer> t3 = new ArrayList<>();
    t3.add(2);
    t3.add(10);
    tasksMap.put(3, t3);

    List<Integer> t4 = new ArrayList<>();
    t4.add(3);
    tasksMap.put(4, t4);

    List<Integer> t5 = new ArrayList<>();
    t5.add(3);
    tasksMap.put(5, t5);

    tasksMap.put(6, new ArrayList<>());
    tasksMap.put(7, new ArrayList<>());

    List<Integer> t8 = new ArrayList<>();
    t8.add(5);
    tasksMap.put(8, t8);

    List<Integer> t9 = new ArrayList<>();
    t9.add(4);
    tasksMap.put(9, t9);

    tasksMap.put(10, new ArrayList<>());

    //task to analyze:
    int task = 5;


    List<Integer> res11 = getTasksInOrderDftReqPostOrder(tasksMap, task);
    System.out.println(res11);**//note, no reverse required**

    List<Integer> res12 = getTasksInOrderDftReqPreOrder(tasksMap, task);
    Collections.reverse(res12);//note reverse!
    System.out.println(res12);

    private static List<Integer> getTasksInOrderDftReqPreOrder(Map<Integer, List<Integer>> tasksMap, int task) {
         List<Integer> result = new ArrayList<>();
         Set<Integer> visited = new HashSet<>();
         reqPreOrder(tasksMap,task,result, visited);
         return result;
    }

private static void reqPreOrder(Map<Integer, List<Integer>> tasksMap, int task, List<Integer> result, Set<Integer> visited) {

    if(!visited.contains(task)) {
        visited.add(task);
        result.add(task);//pre order!
        List<Integer> children = tasksMap.get(task);
        if (children != null && children.size() > 0) {
            for (Integer child : children) {
                reqPreOrder(tasksMap,child,result, visited);
            }
        }
    }
}

private static List<Integer> getTasksInOrderDftReqPostOrder(Map<Integer, List<Integer>> tasksMap, int task) {
    List<Integer> result = new ArrayList<>();
    Set<Integer> visited = new HashSet<>();
    reqPostOrder(tasksMap,task,result, visited);
    return result;
}

private static void reqPostOrder(Map<Integer, List<Integer>> tasksMap, int task, List<Integer> result, Set<Integer> visited) {
    if(!visited.contains(task)) {
        visited.add(task);
        List<Integer> children = tasksMap.get(task);
        if (children != null && children.size() > 0) {
            for (Integer child : children) {
                reqPostOrder(tasksMap,child,result, visited);
            }
        }
        result.add(task);//post order!
    }
}

注意，递归后序遍历不需要对结果进行后续反转。孩子先打印，你的任务最后打印。一切都很好。您可以执行递归的预顺序遍历(上面也显示了)，这将需要反转结果列表。

迭代方法并不那么简单!在迭代(一个堆栈)方法中，你只能做一个预排序遍历，所以你必须在最后反转结果数组:

    List<Integer> res1 = getTasksInOrderDftStack(tasksMap, task);
    Collections.reverse(res1);//note reverse!
    System.out.println(res1);

    private static List<Integer> getTasksInOrderDftStack(Map<Integer, List<Integer>> tasksMap, int task) {
    List<Integer> result = new ArrayList<>();
    Set<Integer> visited = new HashSet<>();
    Stack<Integer> st = new Stack<>();


    st.add(task);
    visited.add(task);

    while(!st.isEmpty()){
        Integer node = st.pop();
        List<Integer> children = tasksMap.get(node);
        result.add(node);
        if(children!=null && children.size() > 0){
            for(Integer child:children){
                if(!visited.contains(child)){
                    st.add(child);
                    visited.add(child);
                }
            }
        }
        //If you put it here - it does not matter - it is anyway a pre-order
        //result.add(node);
    }
    return result;
}

看起来很简单，不是吗?

但在一些面试中，这是一个陷阱。

It means the following: with the recursive approach, you can implement Depth First Traversal and then select what order you need pre or post(simply by changing the location of the "print", in our case of the "adding to the result list"). With the iterative (one stack) approach you can easily do only pre-order traversal and so in the situation when children need be printed first(pretty much all situations when you need start print from the bottom nodes, going upwards) - you are in the trouble. If you have that trouble you can reverse later, but it will be an addition to your algorithm. And if an interviewer is looking at his watch it may be a problem for you. There are complex ways to do an iterative post-order traversal, they exist, but they are not simple. Example:https://www.geeksforgeeks.org/iterative-postorder-traversal-using-stack/

因此，底线是:我会在面试中使用递归，这样更容易管理和解释。在任何紧急情况下，您都可以轻松地从前顺序遍历到后顺序遍历。在迭代中，你就没有那么灵活了。

我会使用递归，然后说:“好吧，但是迭代可以让我更直接地控制使用的内存，我可以很容易地测量堆栈大小，并禁止一些危险的溢出。”

递归的另一个优点——避免/注意图中的循环更简单。

例子(preudocode):

dft(n){
    mark(n)
    for(child: n.children){
        if(marked(child)) 
            explode - cycle found!!!
        dft(child)
    }
    unmark(n)
}

递归比迭代的任何可能定义都更简单(因此也更基本)。你可以只用一对组合子定义一个图灵完备系统(是的，在这样的系统中，甚至递归本身也是一个衍生概念)。Lambda演算是一个同样强大的基本系统，具有递归函数。但是如果你想正确地定义一个迭代，你需要更多的原语来开始。

至于代码——不，递归代码实际上比纯迭代代码更容易理解和维护，因为大多数数据结构都是递归的。当然，为了正确使用它，至少需要一种支持高阶函数和闭包的语言，以简洁的方式获得所有标准的组合子和迭代器。当然，在c++中，复杂的递归解决方案可能看起来有点丑，除非你是fc++的铁杆用户。

Your performance deteriorates when using recursion because calling a method, in any language, implies a lot of preparation: the calling code posts a return address, call parameters, some other context information such as processor registers might be saved somewhere, and at return time the called method posts a return value which is then retrieved by the caller, and any context information that was previously saved will be restored. the performance diff between an iterative and a recursive approach lies in the time these operations take.

从实现的角度来看，当处理调用上下文所需的时间与执行方法所需的时间相当时，您才真正开始注意到差异。如果递归方法的执行时间比调用上下文管理部分要长，那么就采用递归方法，因为代码通常更易于阅读和理解，而且不会注意到性能损失。否则，出于效率考虑，可以进行迭代。

据我所知，Perl没有优化尾递归调用，但是您可以伪造它。

sub f{
  my($l,$r) = @_;

  if( $l >= $r ){
    return $l;
  } else {

    # return f( $l+1, $r );

    @_ = ( $l+1, $r );
    goto &f;

  }
}

第一次调用时，它将在堆栈上分配空间。然后它将改变它的参数，并重新启动子例程，而不向堆栈添加任何东西。因此，它会假装从未调用过自己，将其转变为一个迭代过程。

注意，没有“my @_;”或“local @_;”，如果你这样做，它将不再工作。

把它写成递归，或者作为练习，可能会很有趣。

但是，如果要在生产中使用该代码，则需要考虑堆栈溢出的可能性。

尾递归优化可以消除堆栈溢出，但是您是否想要经历这样的麻烦，并且您需要知道您可以指望它在您的环境中进行优化。

每次算法递归，数据大小或n减少了多少?

If you are reducing the size of data or n by half every time you recurse, then in general you don't need to worry about stack overflow. Say, if it needs to be 4,000 level deep or 10,000 level deep for the program to stack overflow, then your data size need to be roughly 24000 for your program to stack overflow. To put that into perspective, a biggest storage device recently can hold 261 bytes, and if you have 261 of such devices, you are only dealing with 2122 data size. If you are looking at all the atoms in the universe, it is estimated that it may be less than 284. If you need to deal with all the data in the universe and their states for every millisecond since the birth of the universe estimated to be 14 billion years ago, it may only be 2153. So if your program can handle 24000 units of data or n, you can handle all data in the universe and the program will not stack overflow. If you don't need to deal with numbers that are as big as 24000 (a 4000-bit integer), then in general you don't need to worry about stack overflow.

但是，如果每次递归时都将数据或n的大小减小一个常数，那么当n仅变为20000时，就会遇到堆栈溢出。也就是说，当n为1000时，程序运行良好，你认为程序很好，然后在未来的某个时候，当n为5000或20000时，程序堆栈溢出。

所以如果你有堆栈溢出的可能，试着让它成为一个迭代的解决方案。