一文带你搞懂Java中的递归

概述

递归：指在当前方法内调用自己的这种现象。

递归的分类:

• 递归分为两种，直接递归和间接递归。

• 直接递归称为方法自身调用自己。

• 间接递归可以A方法调用B方法，B方法调用C方法，C方法调用A方法。

注意事项：

• 递归一定要有条件限定，保证递归能够停止下来，否则会发生栈内存溢出。

• 在递归中虽然有限定条件，但是递归次数不能太多。否则也会发生栈内存溢出。

• 构造方法,禁止递归

public class Demo01DiGui {
public static void main(String[] args) {
// a();
b(1);
}

/*
* 3.构造方法,禁止递归
* 编译报错:构造方法是创建对象使用的,不能让对象一直创建下去
*/
public Demo01DiGui() {
//Demo01DiGui();
}

/*
* 2.在递归中虽然有限定条件，但是递归次数不能太多。否则也会发生栈内存溢出。
* 4993
* Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError
*/
private static void b(int i) {
System.out.println(i);
//添加一个递归结束的条件,i==5000的时候结束
if(i==5000){
return;//结束方法
}
b(++i);
}

/*
* 1.递归一定要有条件限定，保证递归能够停止下来，否则会发生栈内存溢出。 Exception in thread "main"
* java.lang.StackOverflowError
*/
private static void a() {
System.out.println("a方法");
a();
}
}

递归累加求和

计算1 ~ n的和

分析：num的累和 = num + (num-1)的累和，所以可以把累和的操作定义成一个方法，递归调用。 实现代码：

public class DiGuiDemo {
public static void main(String[] args) {
//计算1~num的和，使用递归完成
int num = 5;
     // 调用求和的方法
int sum = getSum(num);
     // 输出结果
System.out.println(sum);

}
 /*
   通过递归算法实现.
   参数列表:int
   返回值类型: int
 */
public static int getSum(int num) {
     /*
        num为1时,方法返回1,
        相当于是方法的出口,num总有是1的情况
     */
if(num == 1){
return 1;
}
     /*
         num不为1时,方法返回 num +(num-1)的累和
         递归调用getSum方法
       */
return num + getSum(num-1);
}
}

代码执行图解

小贴士：递归一定要有条件限定，保证递归能够停止下来，次数不要太多，否则会发生栈内存溢出。

递归求阶乘

阶乘：所有小于及等于该数的正整数的积。

n的阶乘：n! = n * (n-1) *...* 3 * 2 * 1

分析：这与累和类似,只不过换成了乘法运算，学员可以自己练习，需要注意阶乘值符合int类型的范围。

推理得出：n! = n * (n-1)!

代码实现：

public class DiGuiDemo {
 //计算n的阶乘，使用递归完成
   public static void main(String[] args) {
       int n = 3;
     // 调用求阶乘的方法
       int value = getValue(n);
     // 输出结果
       System.out.println("阶乘为:"+ value);
   }
/*
   通过递归算法实现.
   参数列表:int
   返回值类型: int
 */
   public static int getValue(int n) {
     // 1的阶乘为1
       if (n == 1) {
           return 1;
       }
     /*
       n不为1时,方法返回 n! = n*(n-1)!
         递归调用getValue方法
     */
       return n * getValue(n - 1);
   }
}

递归打印多级目录

分析：多级目录的打印，就是当目录的嵌套。遍历之前，无从知道到底有多少级目录，所以我们还是要使用递归实现。

代码实现：

public class DiGuiDemo2 {
   public static void main(String[] args) {
     // 创建File对象
       File dir  = new File("D:\\aaa");
     // 调用打印目录方法
       printDir(dir);
   }

public static void  printDir(File dir) {
     // 获取子文件和目录
       File[] files = dir.listFiles();
     // 循环打印
     /*
       判断:
       当是文件时,打印绝对路径.
       当是目录时,继续调用打印目录的方法,形成递归调用.
     */
       for (File file : files) {
   // 判断
           if (file.isFile()) {
             // 是文件,输出文件绝对路径
               System.out.println("文件名:"+ file.getAbsolutePath());
           } else {
             // 是目录,输出目录绝对路径
               System.out.println("目录:"+file.getAbsolutePath());
             // 继续遍历,调用printDir,形成递归
               printDir(file);
           }
       }
   }
}

综合案例

文件搜索

搜索D:\aaa 目录中的.java 文件。 分析：

• 目录搜索，无法判断多少级目录，所以使用递归，遍历所有目录。

• 遍历目录时，获取的子文件，通过文件名称，判断是否符合条件。

代码实现：

public class DiGuiDemo3 {
   public static void main(String[] args) {
       // 创建File对象
       File dir  = new File("D:\\aaa");
     // 调用打印目录方法
       printDir(dir);
   }

public static void printDir(File dir) {
     // 获取子文件和目录
       File[] files = dir.listFiles();

// 循环打印
       for (File file : files) {
           if (file.isFile()) {
             // 是文件，判断文件名并输出文件绝对路径
               if (file.getName().endsWith(".java")) {
                   System.out.println("文件名:" + file.getAbsolutePath());
               }
           } else {
               // 是目录，继续遍历,形成递归
               printDir(file);
           }
       }
   }
}

文件过滤器优化

java.io.FileFilter是一个接口，是File的过滤器。 该接口的对象可以传递给File类的listFiles(FileFilter) 作为参数， 接口中只有一个方法。 boolean accept(File pathname) ：测试pathname是否应该包含在当前File目录中，符合则返回true。

分析：

1.接口作为参数，需要传递子类对象，重写其中方法。我们选择匿名内部类方式，比较简单。

2.accept方法，参数为File，表示当前File下所有的子文件和子目录。保留住则返回true，过滤掉则返回false。保留规则：

• 要么是.java文件。

• 要么是目录，用于继续遍历。

3.通过过滤器的作用，listFiles(FileFilter)返回的数组元素中，子文件对象都是符合条件的，可以直接打印。

代码实现：

public class DiGuiDemo4 {
   public static void main(String[] args) {
       File dir = new File("D:\\aaa");
       printDir2(dir);
   }

public static void printDir2(File dir) {
     // 匿名内部类方式,创建过滤器子类对象
       File[] files = dir.listFiles(new FileFilter() {
           @Override
           public boolean accept(File pathname) {
               return pathname.getName().endsWith(".java")||pathname.isDirectory();
           }
       });
     // 循环打印
       for (File file : files) {
           if (file.isFile()) {
               System.out.println("文件名:" + file.getAbsolutePath());
           } else {
               printDir2(file);
           }
       }
   }
}

Lambda优化

分析：FileFilter是只有一个方法的接口，因此可以用lambda表达式简写。 lambda格式：

()->{ }

代码实现：

public static void printDir3(File dir) {
 // lambda的改写
   File[] files = dir.listFiles(f ->{
     return f.getName().endsWith(".java") || f.isDirectory();
   });

// 循环打印
   for (File file : files) {
       if (file.isFile()) {
           System.out.println("文件名:" + file.getAbsolutePath());
     } else {
       printDir3(file);
     }
   }
}

来源：https://juejin.cn/post/7156031551334481934