Особенности изучения рекурсивных алгоритмов на примере комбинаторных задач

Заказать уникальный доклад
Тип работы: Доклад
Предмет: Математический анализ
  • 44 страницы
  • 0 + 0 источников
  • Добавлена 20.04.2019
400 руб.
  • Содержание
  • Часть работы
  • Список литературы
  • Вопросы/Ответы
В современной теории алгоритмов наступила тенденция разделять расчетные процедуры и функции на рекурсивные и итеративные. Рекурсивными подпрограммами (или просто рекурсией) стало принято называть такие процедуры или функции, которые в процессе выполнения вызывают сами себя. Таким образом, рекурсивным в программировании называется любой объект, который определяется через самого себя. В отличие от рекурсии, под итерацией в программировании понимается такой способ обработки данных, при котором многократное повторение расчетных операций происходит без вызова самих себя.
Рассмотрим рекурсивный алгоритм на примере вычисления ряда чисел Фибоначчи. Программа на языке Turbo Pascal выглядят следующим образом:

Определение чисел Фибоначчи через рекурсию:
Program Fibonacci;
Var N: longint;
Function Fib (N: longint): longint;
Begin
If N2 then Fib:1;
If N2 then Fib:Fib[N-2]Fib[N-1];
End; {Fib}
Begin {main}
Write('N');
Read(N);
For i:1 to N do
Write(Fib(I),',');
Writeln;
End. {main}

Переходим к рассмотрению соединений – понятий комбинаторики, а именно: перестановок (P, permutations, фр.) и размещений (А, arrangements, фр.).
Как известно, число возможных перестановок среди n элементов определяется формулой:
Фрагмент для ознакомления

{main}

Определение факториала через итерацию:
Program Permutation;
Var I, N, S: longint;
Begin
S:=1;
Write('N=');
Read(N);
If N<0 then WriteLn ('Ошибка в задании N');
If N>=0 then
begin
for i:=1 to N do
S:=S*I;
WriteLn('N!=', S);
end;
End.

Как известно, число возможных размещений (размещений без повторений) n элементов по группам из m элементов в каждой определяется формулой:

. (2)

Определение размещений через рекурсию:
Program Arrangement;
Var M,N,K: longint;
Function Amn (K: longint): longint;
Begin
If KIf K-1>=N-M then Amn:=K*Amn(K-1);
If K-1End; {Amn}
Begin {main}
Write('N=');
Read(N);
Write('M=');
Read(M);
K:=N;
Write('Amn=', Amn(K));
WriteLn;
End. {main}













4

В современной теории алгоритмов наступила тенденция разделять расчет¬ные процедуры и функции на рекурсивные и итеративные. Рекурсивными подпро¬граммами (или просто рекурсией) стало принято называть такие процедуры или функции, которые в процессе выполнения вызывают сами себя. Таким образом, рекурсивным в программировании называется любой объект, который определяет¬ся через самого себя. В отличие от рекурсии, под итерацией в програм¬ми¬ровании понимается такой способ обработки данных, при котором много¬крат¬ное повто¬ре¬ние расчетных операций происходит без вызова самих себя.
Рассмотрим рекурсивный алгоритм на примере вычис¬ле¬ния ряда чисел Фи¬бо¬наччи. Программа на языке Turbo Pascal выглядят сле¬дую¬щим образом:

Определение чисел Фибоначчи через рекурсию:
Program Fibonacci;
Var N: longint;
Function Fib (N: longint): longint;
Begin
If N<=2 then Fib:=1;
If N>2 then Fib:=Fib[N-2]+Fib[N-1];
End; {Fib}
Begin {main}
Write('N=');
Read(N);
For i:=1 to N do
Write(Fib(I),',');
Writeln;
End. {main}

Переходим к рассмотрению соединений – понятий комбинаторики, а именно: перестано¬вок (P, permutations, фр.) и размещений (А, arrangements, фр.).
Как известно, число возможных пере¬становок среди n элементов опре¬де¬ляется формулой:

Вопрос-ответ:

Какие особенности имеют рекурсивные алгоритмы?

Рекурсивные алгоритмы включают в себя процедуры или функции, которые вызывают сами себя в процессе выполнения. Они позволяют решать сложные задачи, разбивая их на более простые подзадачи. Однако использование рекурсии может потребовать больше памяти и времени выполнения, чем итеративные алгоритмы.

Что такое рекурсия в программировании?

Рекурсия в программировании - это когда процедуры или функции вызывают сами себя в процессе своего выполнения. Это позволяет решать задачи, где требуется повторное применение некоторой операции или решение подзадачи. Рекурсивные алгоритмы могут быть элегантными и интуитивно понятными, но требуют внимания к базовому случаю и правильному ограничению глубины рекурсии, чтобы избежать бесконечной рекурсии.

Какие задачи можно решать с помощью рекурсивных алгоритмов?

Рекурсивные алгоритмы подходят для решения широкого спектра задач. Они особенно полезны для решения комбинаторных задач, таких как генерация и перебор всех комбинаций, поиск подотрезков или подмассивов, решение задач на деревьях и многое другое. Рекурсия позволяет разбить сложную задачу на более простые подзадачи и решить их рекурсивно.

В чем отличие рекурсивных алгоритмов от итеративных?

Отличие между рекурсивными и итеративными алгоритмами заключается в способе повторения операций. Рекурсивные алгоритмы используют вызовы самого себя для решения задачи, разбивая ее на более простые подзадачи. Итеративные алгоритмы, напротив, используют циклы и повторяющиеся конструкции для достижения результата. Рекурсивные алгоритмы могут быть более гибкими и интуитивными, но могут требовать больше памяти и времени выполнения по сравнению с итеративными алгоритмами.

Какие процедуры или функции называются рекурсивными?

Рекурсивными подпрограммами или просто рекурсией называют такие процедуры или функции, которые в процессе выполнения вызывают сами себя.

Что такое рекурсивный объект в программировании?

Рекурсивным объектом в программировании называется любой объект, который определяется через самого себя.

Чем отличается рекурсия от итерации?

Рекурсия - это процесс, в котором функция вызывает сама себя в процессе выполнения. Итерация - это циклический процесс, в котором повторяющийся блок кода выполняется определенное количество раз.

Какие особенности изучения рекурсивных алгоритмов есть в современной теории алгоритмов?

В современной теории алгоритмов присутствует тенденция разделять расчетные процедуры и функции на рекурсивные и итеративные. Также у рекурсивных алгоритмов есть свои особенности, связанные с вызовом самого себя и обработкой рекурсивных структур данных.

Что такое комбинаторные задачи?

Комбинаторные задачи - это задачи, связанные с комбинаторикой, науке о размещении, сочетании и перестановке объектов. Они могут быть решены с использованием рекурсивных алгоритмов.