Question

我是Java新手，以下代码计算a ^ b，我已经在计算机上对其进行了编译，并且可以正常工作。但是我不明白它是如何工作的？ Java编译器如何计算a * power(a, b - 1)，有人可以向我解释这段代码吗？

int power(int a, int b) {
    if (b < 0) {
        return 0;
    } else if (b == 0) {
        return 1;
    } else {
        return a * power(a, b - 1);
    }
}

Answer 1

您的函数是递归的。用一个示例演示它的工作方式可能是最简单的。

假设您要计算2 ^ 4。因此，您致电power(2, 4);

这是评估方式（请注意，您弄错了基本情况）：

power(2, 4) // b > 0, so it expands.
2 * power(2, 3)
2 * (2 * power(2, 2))
2 * (2 * (2 * power(2, 1)))
2 * (2 * (2 * (2 * power(2, 0)))) // Now, b == 0, so it evaluates to -1 
2 * (2 * (2 * (2 * -1)))
2 * (2 * (2 * -2))
2 * (2 * -4)
2 * -8
-16

Answer 2

上述代码给出了错误的答案；第5行应显示为return 1;，而不是return -1;。

Java通过调用来计算对power方法的调用。这里没有什么不同，因为您从power方法中调用power方法，可能会使您感到困惑。在Java中哪个还可以。

因此，让我们以power(3, 4)为例。

Java将首先检查4是否小于0。不是，请跳过该操作。然后，如果它是0。则不是，所以跳过它。然后，它将返回表达式的结果（填写变量值）：return 3 * power(3, 4 - 1)。要计算该值，必须首先评估power(3, 3)。

所以java ...做到了。它记得它在power(3, 4)上做的一半（它在栈上完成），现在去计算power(3, 3)。答案是评估return 3 * power(3, 2)。因此，java记住power(3, 3)完成的工作的一半，然后进行计算。答案是return 3 * power(3,1)的结果。您猜对了，记住我们的工作并再次调用电源：return 3 * power(3, 0)，但最后我们退出了：方法调用power(3, 0)由第二个'if'解析，因此发生return 1; 。 power(3, 0)成功完成！现在power(3, 1)可以完成，然后power(3, 2)可以完全完成，并返回81。

Answer 3

这是递归。那是一个程序调用自己的时候。如果按所示放置打印语句，则可以看到它的工作原理。

   static int power(int a, int b) {
      if (b < 0) {
         return 0;
      }
      else if (b == 0) {
         return 1;
      }
      else {

         System.out.println("Before: a = " + a + ", b = " + b);
         int res = a * power(a, b - 1);
         System.out.println(
               "After: res = " + res + ", a = " + a + ", b = " + b);
         return res;
      }
   }

每次更改值时，如对电源的调用所示，将b减小1。然后，当b == 0时，程序开始返回，"retrieving"来自调用堆栈的每个值都要做计算。

Answer 4

它称为递归函数，该函数可自行调用。为确保它不会无限调用自身（并导致堆栈溢出;），请确保至少有一个退出条件。

退出条件是不调用函数本身的返回。

以以下示例为例：3^4。实际上，3^4与(3*3)*(4-1)或(3*3*3)*(4-2)或(3*3*3*3)*(4-3)相同。这正是您对递归所做的！

在您的情况下，重新调用是

return a * power(a, b - 1);

（与我上面显示的完全一样）

您有2个退出条件：

    if (b < 0) {
        return 0;
    } else if (b == 0) {
        return -1;
    }

Answer 5

此代码适用于递归。每个递归调用都会推入一个新的堆栈框架，然后在返回时将其弹出。

您需要检查以上代码中的基本情况。因此，当b == 0时，它应该返回1。

如何用Java评估递归函数？

5 个答案: