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1. 基本介紹：

簡單地說，遞歸就是方法自己調用自己，每次調用時傳入不同的變量，遞歸有助于編程者解決復雜問題的同時讓代碼變得簡潔，化繁為簡是其核心思想。

2. 遞歸能解決什么問題？

各種經典數學問題，如：八皇后問題，漢諾塔(河內塔)，階乘問題，迷宮問題，青蛙跳臺階，球和籃子的問題(Google編程大賽)；
各種算法中也會使用到遞歸思想，比如快速排序(quick sort)，歸并排序(merge sort)，二分查找(binary search)，分治算法(divide and conquer)等；
用棧解決的問題換成遞歸實現 --> 遞歸代碼比較簡潔；

3. 遞歸舉例分析：

3.1 打印問題：

我們來看一哈這一段代碼：

package com.recursion;

class Test{
    public void test(int n) {
        if (n > 2) {
            test(n - 1);
        }
        System.out.println("n=" + n);
    }
}

public class Recursion {
    public static void main(String[] args) {
      Test t1 = new Test();
      t1.test(4); //嘗試輸出看看
    }
}

代碼截圖：

Java 關于遞歸的調用機制精細解讀

運行結果：

Java 關于遞歸的調用機制精細解讀

結果分析：

為了看起來比較規范，首先我們先簡單畫出 JVM內存區域，這里只涉及到棧空間，堆空間和方法區：

首先看到main方法(程序的入口)，有C/C++基礎的小伙伴們應該曉得，我們知道在調用方法時，在棧空間中會創建相應的棧幀，main方法也是一個方法，也會被其他進程調用（~~在Linux中main函數有_start函數調用~~ ，這里不在展開，感興趣的小伙伴自行了解⑧），所以自然也會形成main棧幀。此時new了一個對象，此對象會在堆中創建，在棧中的引用變量會指向此堆空間，也就是保存了此對象的地址，如圖。
在main方法中調用了test方法，所以在棧中也會創建test棧幀，此時我們傳入的n為4，接下來判斷n大于4嗎？很明顯大于4，所以在test棧中又要調用test(n-1)，也就是調用test(3)，既然調用了方法，那便又要在棧中創建相應的棧幀，以此類推。
當調用的方法為test(2)時，此時判斷n大于2顯然為false，此時便要執行方法的最后一句語句，也就是sout打印語句，此時便會先打印2，打印完2之后方法結束(被操作系統回收/資源銷毀)，返回到前一個調用此方法的棧幀中，也是以此類推，直到main方法結束。
具體機制見下圖。

Java 關于遞歸的調用機制精細解讀

接上圖~~

Java 關于遞歸的調用機制精細解讀

到這里，我們大概就能懂為啥是先打印2，再打印3，最后才打印4了。

我們再來進一步拓展一下上述問題：

源代碼：

package com.recursion;

class Test{
    public void test(int n) {
        if (n > 2) {
            test(n - 1);
        } else {  //唯一區別就是加了else
            System.out.println("n=" + n);
        }
    }
}

public class Recursion {
    public static void main(String[] args) {
      Test t1 = new Test();
      t1.test(4); //嘗試輸出看看
    }
}

代碼截圖：

Java 關于遞歸的調用機制精細解讀

運行結果：

Java 關于遞歸的調用機制精細解讀

嘗試自己分析一下⑧，簡單來說就是if執行了else就不執行，else執行了說明if也沒執行。

3.2 階乘問題：

源代碼：

package com.recursion;

class Test01 {
    public int factorial(int n) {
        if (n == 1) {
            return 1;
        } else {
            return factorial(n - 1) * n;
        }
    }
}

public class Factorial {
    public static void main(String[] args) {
        Test01 test = new Test01();
        int ret = test.factorial(5);
        System.out.println("ret=" + ret);

    }
}

運行結果：

Java 關于遞歸的調用機制精細解讀

結果分析：大體上都跟前面的打印例子差不多，都是調用自身時在棧上開辟相應的棧幀，前面忘說了，棧幀其實會二次開辟的，啥意思呢，就是說調用方法時先在棧上分配一塊較大的空間，也就是棧幀，而在棧幀內部還會進行一次具體的內存劃分，具體到每一個變量。每個棧幀結束后將返回值返回給上一個棧幀，以此類推就能清晰明了的弄清楚遞歸的調用機制。

Java 關于遞歸的調用機制精細解讀

遞歸的重要規則：

執行一個方法時，就創建一個相應的新的受保護的獨立空間 (棧空間/棧幀)；
方法的局部變量是獨立的，不會相互影響，比如前面多次提到的n變量；
如果方法中使用的是引用類型變量，比如數組或者String類型變量，就會共享該引用類型的數據 (指向同一堆空間)；
遞歸必須向退出遞歸的條件逼近，否則就是無限遞歸，會出現棧溢出Stack Overflow Error，也就是死循環；
當一個方法執行完畢，或者遇到return時，就會返回，返回的規則遵守誰調用就將結果返回給誰，同時當方法執行完畢或者返回時，該方法也就是執行完畢，還給操作系統，具體是啥時候還給操作系統這要看當時的環境；

到此這篇關于Java 關于遞歸的調用機制精細解讀的文章就介紹到這了,更多相關Java 遞歸內容請搜索服務器之家以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持服務器之家！

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