某些算法逻辑,用递归很好表述,程序也很好写。理论上所有的递归都是可以转换成非递归的。如果有些场合要求不得使用递归,那就只好改成非递归了。

通常改成非递归算法的思路,就是使用临时的一个栈来存放计算的临时值。

下面演示2个例子。

示例一:

假设有如下的递归函数

f(1)=3

f(2)=11

f(n)=4*f(n-1)-f(n-2)

那么写成代码,这个递归函数就是如下:

static int f(int x)        {            if (x == 1)                return 3;            else if (x == 2)                return 11;            else                return 4 * f(x - 1) - f(x - 2);        }

如果改写成非递归,那么肯定是要用到循环。

由于计算第n个值的时候,要用到第n-1和第n-2个值,因此,至少要把这2个值存起来。然后使用的时候这2个值都出栈,计算出第n个值,然后,再把第n-1个值和第n个值入栈,以方便计算第n+1的值。具体代码如下:

static int f_1(int x)        {            Stack
s = new Stack
(); for (int i = 1; i <= x; i++) { if (i == 1) s.Push(3); else if (i == 2) s.Push(11); else { int tmp1 = s.Pop();//栈中至少有2个元素了,出栈后以计算下一个元素 int tmp2 = s.Pop(); int tmp = 4 * tmp1 - tmp2; s.Push(tmp1); s.Push(tmp);//计算结果入栈 } } return s.Pop();//返回栈顶元素 }

示例二:遍历二叉树

二叉树的先序遍历,中序遍历,后序遍历,通常是递归实现的,因为很好理解。此处不再赘述递归版本。

假设有一个二叉树:

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先用代码构造出这棵树。

#region 节点的定义class node{    public string nodevalue;    public node leftchild, rightchild;    public node()    { }    public node(string value)    {        nodevalue = value;    }    public void assignchild(node left, node right)//设定左右孩子    {        this.leftchild = left;        this.rightchild = right;    }    public bool hasleftchild//是否有左孩子    {        get        {            return (leftchild != null);        }    }    public bool hasrightchild//是否有右孩子    {        get        {            return (rightchild != null);        }    }    public override string ToString()    {        return nodevalue;    }}#endregion

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static void Main(string[] args)      {          node node_a = new node("a");          node node_b = new node("b");          node node_c = new node("c");          node node_d = new node("d");          node node_e = new node("e");          node node_f = new node("f");          node node_g = new node("g");          node node_h = new node("h");          node node_i = new node("i");          //构造一棵二叉树          node_a.assignchild(node_b, node_c);          node_b.assignchild(node_d, node_e);          node_c.assignchild(node_f, node_g);          node_e.assignchild(node_h, node_i);  }

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非递归版本实现先序遍历。

//先序遍历 static void preorder_visit_1(node root)        {            Stack
s = new Stack
(); s.Push(root);//先序遍历。首先访问的是根结点,把根节点放入栈中 while (s.Count > 0) { node r = s.Pop();//当前要访问的结点出栈。 Console.Write(r.nodevalue); //先序遍历的顺序是根,左,右。 //由于栈的先入后出的特性,因此先插入右孩子,后插入左孩子,能保证取出来的时候是先左后右 if (r.hasrightchild) //如果有右孩子,则右孩子入栈 { s.Push(r.rightchild); } if (r.hasleftchild)//如果有左孩子,则左孩子入栈 { s.Push(r.leftchild); } } }//中序遍历 static void inorder_visit_1(node root) { Stack
s = new Stack
(); s.Push(root); while (s.Count > 0) { while (s.Peek() != null && s.Peek().hasleftchild)//把该节点的左子树全部遍历。 //如果s.Peek()==null,说明栈中null下的元素的左孩子已经遍历过了,该访问null下的元素本身了。 { s.Push(s.Peek().leftchild); } if (s.Peek() == null) s.Pop(); if (s.Count > 0) { var node = s.Pop(); Console.Write(node.nodevalue); s.Push(node.rightchild);//如果没有右子树,放入空结点 } } }