rekurencja-iteracja-wikipedia, Semestr 1


http://pl.wikipedia.org/wiki/rekurencja

Rekurencja albo rekursja (ang. recursion, z łac. recurrere, przybiec z powrotem) to w logice, programowaniu i w matematyce odwoływanie się np. funkcji lub definicji do samej siebie. Wbrew próbom rozróżnienia terminów [potrzebne źródło] rekursja i rekurencja w rzeczywistości słowa te mają identyczne znaczenie[potrzebne źródło].

W logice wnioskowanie rekurencyjne opiera się na założeniu istnienia pewnego stanu początkowego oraz zdania (lub zdań) stanowiącego podstawę wnioskowania (przy czym aby cały dowód był poprawny zarówno reguła jak i stan początkowy muszą być prawdziwe). Istotą rekurencji jest tożsamość dziedziny i przeciwdziedziny reguły wnioskowania, wskutek czego wynik wnioskowania może podlegać tej samej regule zastosowanej ponownie.

Na prostym przykładzie:

reguła: każdy ojciec jest starszy od swojego syna; każdy ojciec jest czyimś synem

stan początkowy: jestem 22-letnim mężczyzną

teza: ojciec ojca mojego ojca jest starszy ode mnie

dowód:

  1. mój ojciec jest starszy ode mnie

  2. mój ojciec jest czyimś synem

  3. ojciec mojego ojca jest starszy od mojego ojca

  4. ojciec mojego ojca jest czyimś synem

  5. itd.

Na przykładzie zastosowań matematycznych poniższa definicja ciągu Fibonacciego jest rekurencyjna:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
, dla 0x01 graphic

gdyż definiuje funkcję odwołując się w definicji do niej samej.

Każda definicja rekurencyjna potrzebuje przynajmniej jednego przypadku bazowego (nie rekurencyjnego), w tym przypadku są to wartości dla 0 i 1. W przeciwnym wypadku nigdy się nie zakończy.

Dla przykładu, obliczenie 0x01 graphic
wygląda następująco:

0x01 graphic
0x01 graphic

Innym przykładem jest wyliczanie największego wspólnego dzielnika za pomocą algorytmu Euklidesa:

  1. 0x01 graphic
    ,

  2. 0x01 graphic
    dla 0x01 graphic
        0x01 graphic
    oznacza tu resztę z dzielenia 0x01 graphic
    przez 0x01 graphic

lub inaczej:

0x01 graphic

Rekurencja jest podstawową techniką wykorzystywaną w funkcyjnych językach programowania. Należy jednak zachować ostrożność przy używaniu rekurencji w rzeczywistych programach. Ryzyko istnieje szczególnie przy przetwarzaniu dużej ilości głęboko zagnieżdżonych danych.

Jeśli program nie jest w rzeczywistości rekurencyjny, to rekurencja może dramatycznie zwiększyć złożoność obliczeniową. Ponadto rekurencja zawsze zwiększa pamięciowe zapotrzebowanie programu (chyba że zostanie użyta możliwa w pewnych przypadkach optymalizacja zwana rekursją ogonową), gdyż wymaga ona zapamiętania m.in. adresów powrotu, pozwalających programowi "zorientować się" do którego miejsca ma wrócić po zakończeniu jednego z wywołań rekurencyjnych. Inną częstą wadą rekurencji jest kompletnie niezależne rozwiązywanie podproblemów, tak, że czasem jeden problem jest rozwiązywany w kilku miejscach rozwinięcia rekurencji, np. w powyższym przykładzie obliczania 0x01 graphic
niepotrzebnie jest dwukrotnie obliczana wartość 0x01 graphic
(porównaj: programowanie dynamiczne). Takie problemy nie pojawiają się przy drugim z przykładów. Niezaprzeczalną zaletą rekurencji jest przejrzystość programów, które z niej korzystają.

Jedną z typowych sytuacji, w których stosuje się rekurencję jest przeszukiwanie danych o strukturze nieregularnego drzewa, np. XML. Funkcja, która sprawdza czy w danym obiekcie XML istnieje element o określonej zawartości mogłaby wyglądać następująco (tutaj w PHP przy użyciu klasy SimpleXML):

function find_text($text, $tree) {

// sprawdź zawartość aktualnego elementu

if ($text == (string)$tree) {

return true;

}

// sprawdź wszystkie jego dzieci

foreach ($tree as $node) {

// tutaj następuje wywołanie rekurencyjne

if (find_text($text, $node)) {

return true;

}

}

// nic nie znaleziono

return false;

0x01 graphic

Trójkąt Sierpińskiego

Iteracja

Iteracja (łac. iteratio `powtórzenie') to czynność powtarzania (najczęściej wielokrotnego) tej samej instrukcji (albo wielu instrukcji) w pętli. Mianem iteracji określa się także operacje wykonywane wewnątrz takiej pętli.

Czynność iteracji przedstawia pętla, zapisana w poniższym pseudokodzie:

i=0

dopóki i<10 wykonuj

i=i+1

przeskocz do góry

W pierwszej iteracji otrzymamy wartość i=1, w następnej i=2, potem i=3 i tak dalej, a iteracją jest powtarzana tu czynność, czyli zwiększanie zmiennej i o jeden (inkrementacja).

Kod w C++:

int i=0;

while (i<10) {

i++;

}

Kod w Pythonie:

i = 0

while i<10:

i += 1



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
rekurencja-iteracja, Semestr 1
rekurencja-iteracja1, Semestr 1
Definicja Rekurencji i Iteracji
rekurencja wskazniki, WAT, semestr I, wdp
REKURENCJA I ITERACJA, Technik Informatyk, PROGRAMOWANIE
Definicja Rekurencji i Iteracji
Zadania1, Elektrotechnika AGH, Semestr III zimowy 2013-2014, Metody Numeryczne, Kolos 2 - materiały
Pętle (iteracje i rekurencja)
Iteracja i rekurencja
Mechanika Semest I pytania egz
11 CWICZENIE 1 SEMESTR LETNIid 12747 ppt
Otyłość rok III semestr VI
Propedeutyka medycyny semestr III
GW Praca semestralna zasady i wytyczne
III semestr INiB Teoria i organizacja bibliografi0003
Analiza III semestr lista nr 3 Nieznany (2)

więcej podobnych podstron