Question

此问题的基础：

今年夏天我将获得CS学位，而不是曾经有一位教授强调Stack的重要性。但是，我有多个项目都专注于递归的使用。我发现递归很有用且令人兴奋，我在个人项目中经常使用它。

我最近去过面试，面试官对他们问题的递归解决方案感到非常失望。他们想要Stack解决方案。我做了很多研究，但我还不确定何时使用它。

鉴于以下演示：

public class TestCode {

    static long startTime = 0;
    static long stopTime = 0;
    static long totalTime = 0;

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        int x = 10000;
        startTime = System.currentTimeMillis();
        recursiveMethod(x);
        System.out.println();
        stopTime = System.currentTimeMillis();
        totalTime = stopTime - startTime;
        System.out.println(totalTime);
        System.out.println();

        startTime = System.currentTimeMillis();
        stackMethod(x);
        System.out.println();
        stopTime = System.currentTimeMillis();
        totalTime = stopTime - startTime;
        System.out.println(totalTime);
        }

    public static void recursiveMethod(int a){
        if(a >= 0){
            recursiveMethod(a - 1);
            System.out.println("Recursion: " + a + " ");
        }
    }

    public static void stackMethod(int a){
        Stack<Integer> myStack = new Stack<Integer>();
        while(a >= 0){
            myStack.push(a);
            a--;
        }
        while(myStack.isEmpty() == false){
            a = myStack.pop();
            System.out.println("Stack: " + a + " ");
        }
    }
}

两种解决方案都在大约200毫秒内完成。通过添加零来更改x的值：x = 100000会给我一个StackOverflowError（在递归方法上）。

当我注释掉SAME值为x的递归解决方案时，程序运行成功，这意味着Stack解决方案远远超出了递归解决方案的限制。

问题

为什么递归解决方案产生的StackOverflowError与Stack解决方案的迭代次数相同，但Stack解决方案不会出错？
如果Stack解决方案功能更强，内存更少，您何时会使用递归解决方案？
在选择一个之前必须考虑的递归和堆栈/迭代解决方案之间的根本区别是什么？

Answer 1

为什么递归解决方案产生的StackOverflowError与Stack解决方案的迭代次数相同，但Stack解决方案不会出错？

递归使用线程堆栈，并且具有更低的限制。 STack使用堆，这个更大，但最终会出现OutOfMemoryError。

如果Stack解决方案更强大并且使用更少内存，您何时会使用递归解决方案？

速度慢，写入更难，更容易出错并且占用更多内存。只是限制要高得多。

我看到很多人在Stacks上使用递归，这是因为递归更容易＆＃34;虽然效率低得多？（3行代码与本例中的7行）。

你还没有预热代码，说哪个更有效率。我会忽略前10,000次迭代或第一次运行时间。

虽然我知道你不能说为什么其他人都使用递归，

通常递归的效率低于使用迭代的效率，但是使用递归时不能轻易地重构某些问题。使用Java中的迭代，95％的问题更有效。

我想对它的使用提出质疑，而不是使用它，因为＆＃34;其他人都会这样做。＆＃34;如果没有充分理由的话。

大多数时候人们使用递归是因为它更简单，更快，但它可能会耗尽堆栈空间，在极少数情况下你必须使用Stack或ArrayList，它比Stack更有效。

Answer 2

应该记住一件事：从数学和信息技术的角度来看，递归和迭代是等价的。

Answer 3

大多数机器架构使用固定大小的堆栈，因此递归算法的内存量有限。但是，您分配的显式堆栈可以增长到主内存的大小;因此它有更多的空间可供使用。将它与递归堆栈每帧必须包含更多数据然后显式堆栈的事实相结合，您可以看到为什么堆栈实现更有效。

递归算法通常看起来更优雅;但基于堆栈的算法通常是出于这些原因的更好选择。只有当递归级别的数量紧密限制时才应考虑递归算法。

Answer 4

为什么递归解决方案产生的StackOverflowError与Stack解决方案的迭代次数相同，但Stack解决方案不会出错？

因为递归比使用堆栈使用更多内存？它说哪些都应该在相同的迭代次数下失败？

如果Stack解决方案更强大并且使用更少内存，您何时会使用递归解决方案？

首先，向我展示一下'Stack解决方案更强大'的情况。这不是一个有意义的问题。你的第三个也不是。许多算法的递归版本更容易（a）编写和（b）理解。例如，考虑分流码算法与递归下降表达式解析器。

Answer 5

递归为许多问题提供了易于阅读的简单解决方案，但它存在与其他人指出的功能堆栈大小限制相关的问题。

我个人的理论是，如果递归深度为O（log n），则可以使用递归。

为了对事物进行透视，对平衡二叉树的遍历是+/- O（log n）递归深度（虽然这可以通过堆栈轻松完成，但我在这里使用它）

但是如果你的递归深度不能在O（log n）中受到约束，那么很有可能会耗尽函数堆栈空间。如果您尝试将程序编写到flood fill，则无法使用递归。

递归与堆栈实现。为什么当Stack没有时递归会返回StackOverflow？

5 个答案: