如果我们使用循环而不是递归，或者反之，在两者都可以达到相同目的的算法中，性能是否会受到影响?检查给定的字符串是否是回文。 我见过许多程序员使用递归作为一种炫耀的手段，当一个简单的迭代算法可以满足要求。 编译器在决定使用什么时起着至关重要的作用吗?
当前回答
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)
}
其他回答
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)
}
比较递归和迭代就像比较十字螺丝刀和一字螺丝刀。在大多数情况下，你可以拆卸任何一个平头的十字螺钉，但如果你使用专为该螺钉设计的螺丝刀，那就更容易了，对吧?
有些算法只是适合递归，因为它们的设计方式(斐波那契数列，遍历树状结构等)。递归使算法更简洁，更容易理解(因此可共享和可重用)。
此外，一些递归算法使用“惰性评估”，这使得它们比迭代算法更有效。这意味着它们只在需要的时候执行昂贵的计算，而不是每次循环运行时都执行。
这应该足够让你开始了。我也会给你找一些文章和例子。
链接1:Haskel vs PHP(递归vs迭代)
下面是一个程序员必须使用PHP处理大型数据集的示例。他展示了在Haskel中使用递归处理是多么容易，但由于PHP没有简单的方法来完成相同的方法，他被迫使用迭代来获得结果。
http://blog.webspecies.co.uk/2011-05-31/lazy-evaluation-with-php.html
链接2:掌握递归
递归的坏名声大多来自于命令式语言的高成本和低效率。本文的作者讨论了如何优化递归算法，使其更快、更有效。他还介绍了如何将传统循环转换为递归函数，以及使用尾部递归的好处。我认为他的结束语总结了我的一些要点:
递归编程为程序员提供了一种更好的组织方式 以一种既可维护又逻辑一致的方式编写代码。” https://developer.ibm.com/articles/l-recurs/
链接3:递归比循环快吗?(回答)
下面是一个与你的问题类似的stackoverflow问题的答案链接。作者指出，许多与递归或循环相关的基准测试都是特定于语言的。命令式语言通常使用循环更快，使用递归更慢，函数式语言反之亦然。我想从这个链接中得到的主要观点是，在语言不可知论/情境盲目的意义上回答这个问题是非常困难的。
递归比循环快吗?
这取决于语言。在Java中，你应该使用循环。函数式语言优化递归。
如果你只是在一个列表上迭代，那么当然，迭代出去。
其他几个答案提到了(深度优先)树遍历。这真的是一个很好的例子，因为这是对一个非常普通的数据结构所做的非常普通的事情。对于这个问题，递归是非常直观的。
点击这里查看“查找”方法: http://penguin.ewu.edu/cscd300/Topic/BSTintro/index.html
使用递归，每次“迭代”都会产生函数调用的成本，而使用循环，你通常只需要支付递增/递减的代价。因此，如果循环的代码并不比递归解决方案的代码复杂多少，循环通常会优于递归。
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