前段時間看了《【面試】——反應(yīng)遲鈍的遞歸》中的三個遞歸算法，斐波那契數(shù)列優(yōu)化后的算法思路確實不錯，但是后面2個數(shù)列用遞歸的話，個人感覺有點得不償失。能不用遞歸的話，盡量不用，因為有些算法完全可以用數(shù)學(xué)來解決。因此，本文中將這三個數(shù)列的最終算法總結(jié)如下。

1、計算數(shù)組1,1,2,3,5,8,13...第30位的值

遞歸算法如下：

public static int CalculateFibonacciSequence(int index)  
        {  
            if (index <= 0)  
            {  
                return 0;  
            }  
 
            if (index == 1 || index == 2)  
            {  
                return 1;  
            }  
 
            return CalculateFibonacciSequence(index - 1) + CalculateFibonacciSequence(index - 2);  
        } 

用遞歸算法來計算的話，有很多重復(fù)性的操作，采用數(shù)組相對來說，效率更高，最終算法如下：

public static int CalculateFibonacciSequence(int index)  
        {  
            if (index <= 0)  
            {  
                return 0;  
            }  
 
            if (index == 1 || index == 2)  
            {  
                return 1;  
            }  
 
            int[] fibonacciArray = new int[index];  
            fibonacciArray[0] = 1;  
            fibonacciArray[1] = 1;  
 
            for (int innerIndex = 2; innerIndex < fibonacciArray.Length; innerIndex++)  
            {  
                fibonacciArray[innerIndex] = fibonacciArray[innerIndex - 1] + fibonacciArray[innerIndex - 2];  
            }  
 
            return fibonacciArray[index - 1];  
        } 

對于斐波那契數(shù)列，通用公式為Fn=F(n-1)+F(n-2)(n>=2，n∈N*)，直接循環(huán)計算一次就可以獲得所需的值。

2、計算1+2+3+4+...+n的值

遞歸算法如下：

public static int CalculateNumberSequenceCount(int index)  
        {  
            if (index <= 0)  
            {  
                return 0;  
            }  
 
            return CalculateNumberSequenceCount(index - 1) + index;  
        } 

當(dāng)數(shù)字(index)很大時，用上面的遞歸算法肯定是有問題的，我們看下最終的算法，如下所示：

public static int CalculateNumberSequenceCount(int index)  
        {  
            if (index <= 0)  
            {  
                return 0;  
            }  
 
            return index * (index + 1) / 2;  
        } 

對于1+2+3+4+...+n，完全是高中數(shù)學(xué)的等差數(shù)列求和的一個特例。1+2+3+4+......+n等于(首項+末項)*項數(shù)/2，所以結(jié)果為n(n+1)/2 。這個完全可以不用遞歸來進行計算，公式套用一下就解決了。

3、計算1-2+3-4+5-6+7+...+n的值

遞歸算法如下：

public static int CalculateNumberSequence(int index)  
        {  
            if (index <= 0)  
            {  
                return 0;  
            }  
 
            return index % 2 == 0 ? CalculateNumberSequence(index - 1) - index : CalculateNumberSequence(index - 1) + index;  
        } 

對于1-2+3-4+5-6+7+...+n，可以分為2種情況，分別為：

(1)當(dāng)n是偶數(shù)時，1-2+3-4+5-6+7+...+n=(1-2)+(3-4)+(5-6)+……+[(n-1)-n]

=-1×(n/2)

=-n/2

(2)當(dāng)n是奇數(shù)時，1-2+3-4+5-6+7+...+n=(1-2)+(3-4)+(5-6)+……+[(n-2)-(n-1)]+n

=-1×(n-1)/2 +n

=(n+1)/2

因此，最終的算法如下：

public static int CalculateCrossNumberSequence(int index)  
        {  
            if (index <= 0)  
            {  
                return 0;  
            }  
 
            return index % 2 == 0 ? -index / 2 : (index + 1) / 2;  
        } 

能夠用數(shù)學(xué)解決的問題，盡量不要用遞歸來進行計算。當(dāng)然，很多情況還是需要用遞歸的。這里并不是說遞歸算法不好，只能說具體問題采用***方式來解決才是最終的方案，希望對各位有所幫助。

原文：http://www.cnblogs.com/jasenkin/archive/2012/02/22/recursion_math_algorithm_comparion.html

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