Содержание

Рекурсией называется ситуация, когда процедура или функция сама себя вызывает. Вот типичная конструкция такого рода:

begin

anweisungen1;

anweisungen2;

end;

В Паскале можно пользоваться именами лишь тогда, когда в тексте программы этому предшествует их описание. Рекурсия является единственным исключением из этого правила. Имя proc можно использовать сразу же, не закончив его описания.

Пример1 представляет собой бесконечную рекурсию, с помощью которой можно установить, насколько велик стек. При этом помните, что при использовании директивы (*$S+*) при переполнении стека получим сообщение об ошибке; а при использовании директивы (*$S-*) – нет, а значит, мы скорее всего столкнемся с зависанием системы. Установкой по умолчанию является (*$S+*). Программа будет прервана с выдачей сообщения об ошибке «Error 202: stack overflow error (“Ошибка 202: переполнение стека»).

Program stack_test;

{программа проверки стека}

begin

end;

begin

end.

Стек связан с другой структурой памяти – с динамической областью. С помощью директивы (*$М*) можно управлять размером стека.

Рекурсия не должна восприниматься как некий программистский трюк. Это скорее некий принцип, метод. Если в программе нужно выполнить что-то повторно, можно действовать двумя способами:

- с помощью вложения одной операции в другую (а именно, рекурсий).

Показывает принципиальное различие между итерацией и рекурсией: итерации необходим цикл и локальная переменная k как переменная цикла. Рекурсии ничего этого не требуется!

program iterativ_zu_rekursion;

begin

end; (* Рекурсия *)

bagin

k :=1;

while k <= i do begin

k :=k+1;

end;

end; (* Цикл *)

begin

writeln;

end.

Рекурсивная процедура convert переводит десятичное число z в восьмеричную систему путем деления его на 8 и выдачи остатка в обратной последовательности.

Program dezimal_oktal_konvertierung;

{преобразование из десятичной системы в восьмеричную}

begin

(* Это рекурсивный вызов *)

end;

begin

end.

Один из наиболее ярких примеров применения рекурсии дают числа Фибоначчи. Они определяются следующим образом:

x[1]=x[2]=1

x[n]=x[n-1]+x[n-2] при n > 2

Каждый элемент ряда Фибоначчи является суммой двух предшествующих элементов, т.е.

1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 …

Следующий пример позволяет вычислить n-ный элемент ряда Фибоначчи как итеративно (то есть в цикле, начиная с х[1] до х[n]), так и рекурсивно (n-ный элемент ряда является суммой двух предшествующих элементов). Причем рекурсивная функция вызывает себя дважды.

С использованием рекурсии вычисляются числа Фибоначчи, причем глубина рекурсии индицируется. Перед каждым рекурсивным вызовом выводится выводиться ASCII-символ с номером 8 (Backspace), а после вызова вновь стирается. Тем самым можно наблюдать за работой программы, поскольку программа за счет delay(300) приостанавливается на 0.3 с.

uses crt;

begin

a := 1; b := 1;

then fibit :=1

for i= 3 to n do

begin c :=a+b; a := b; b :=c; end;

fibit :=c;

end;

end;

begin

clrscr;

writeln;

end.

Этот пример демонстрирует прежде всего различия между итерацией и рекурсией. Итерации необходим цикл и вспомогательные величины; итерация сравнительно ненаглядна (см. fibit в приведенном выше примере). Рекурсия обходится без вспомогательных величин и обычно проще для понимания, что демонстрирует следующая запись:

Итерация требует меньше места в памяти и машинного времени, чем рекурсия, которой необходимы затраты на управление стеком. Итак, если для некоторой задачи возможны два решения, предпочтение следует отдать итерации. Правда, для многих задач рекурсивная формулировка совершенно прозрачна, в то время как построение итерации оказывается весьма сложным делом.

Если процедура или функция вызывает себя сама, это называют прямой рекурсией. Но может встретиться ситуация, когда процедура А вызывает процедуру В, вызывающую С, а процедура С вновь возвращается к А. В этом случаи мы имеем дело дело с косвенной рекурсией, что демонстрирует приведенный ниже пример. С таким типом рекурсии мы сталкиваемся там, где использована директива forward.

Следующая программа выдает простые числа от 1 до n, для чего используются функции next и prim, которые вызываются перекрестно, то есть рекурсивно. Одновременно это является примером применения директивы forward.

program primzahlen_rekursiv_berechnen;

{программа рекурсивного вычисления простых чисел}

c : char;

{Это прямая ссылка вперед на функцию next,

которая будет определена позже}

и false в противном случае}

begin

k :=2;

while (k*k <= j) and (j mod k < > 0) do

{k пробегает последовательность простых чисел, начиная с 2,

вплоть до корня из j, при этом проверяется, делится ли j на

одно из таких простых чисел. При этом используется

следующая функция next}

end {prim

{Параметры уже стоят в ссылке вперед,

next вычисляет, каково следующее за j простое число}

begin

1 :=i+1;

while not(prim(1)) do 1 :=1+1;

{Итак, next вызывает в свою очередь prim}

next :=1;

end {next

begin (******* Исполняемая часть программы *******)

for i :=2 to n do

begin

end;

end;

end.