Часть полного текста документа:Рекурсия. С понятием рекурсии мы уже встречались: рекуррентные соотношения довольно часто встречаются в математических выражениях. Рекурсия в определении состоит в том, что определяемое понятие определяется через само это понятие. Примером здесь может служить определение высказывания (см. лекция 5, определение 5.1). Рекурсия в вычислениях выступает в форме рекуррентных соотношений, которые показывают, как вычислить очередное значение, используя предыдущие. Например, рекуррентное соотношение xi=xi-2+xi-1 , где x1=1 , x2=2 задает правило вычисления так называемых чисел Фибоначчи. Другим примером рекуррентных соотношений могут служить правила вычисления членов арифметической прогрессии an+1=an+d , где d - разность прогрессии, либо геометрической прогрессии an+1=q an , где q - коэффициент прогрессии. Эта идея рекурсии реализована и в языке Pascal. Определение 16.1. Функция (процедура) на языке Pascal называется рекурсивной, если в ходе своего выполнения она обращается к самой себе. Например, мы можем определить вычисление функции n! рекурсивно. Как это сделать, показано на рисунке 16.1 function Factorial (n : integer) : integer ; begin if n>0 then Factorial:=Factorial (n-1)?n else if n=0 then Factorial:=1 else writeln ('значение n меньше 0') end {Factorial} Рис. 16.1. Функция вычисления n! в рекурсивной форме. Рассмотрим подробно, как будет выполняться обращение к этой функции, напрмер, при n=4. На рисунке 16.2 показан процесс вычисления для случая Factorial(4). Рис. 16.2. Вычисление функции Factorial(n) для n=4. Сначала образуется так называемый рекурсивный фрейм №1 при n=4. Для этого фрейма отводится память и в нем фиксируются все значения переменных тела функции при n=4. Отметим, что в рекурсивном фрейме фиксируются значения всех переменных функции, кроме глобальных. Затем происходит вызов Factorial(n) при n=3. Образуется фрейм №2, где фиксируются значения переменных тела функции при n=3. При этом фрейм №1 также хранится в памяти. Из фрейма №2 происходит обращение к Factorial(n) при n=2. В результате этого обращения образуется фрейм №3, где фиксируются значения переменных тела функции при n=2 и т.д. до тех пор, пока при очередном обращении к функции Factorial условие n>0 не примет значение false. Это произойдет в фрейме №5. В этом фрейме мы получим значение Factorial =1 и передадим это значение в фрейм №4. После этого фрейм №5 будет уничтожен, так как обращение Factorial(n) при n=0 будет выполнено. В фрейме №4 мы вычислим значение Factorial(n) для n=1. После чего мы передадим это значение во фрейм №3, а фрейм №4 будет закрыт, так как обращение к Factorial(n) при n=1 будет закончено. Так мы будем сворачивать эту цепочку фреймов в последовательности, обратной той, в которой мы их порождали, пока не свернем фрейм №1. После чего вычисление функции будет окончено. Рекурсия возможна не только в случае функций, но и процедур. Пример рекурсии для процедур приведен на рисунке 16.3. ............ |