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【JAVA基础】24 递归练习

时间:2020-06-23 17:29:58      阅读:60      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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1. 递归,就是方法自己调用自己。

  • 5的阶乘

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  • 所有方法都在栈内,直到fun(1)执行完,开始逐步弹栈。
  • 递归的缺点:如果调用的次数过多,容易出现栈内存溢出
  • 递归的优点:不用知道循环的次数
  • 问题:构造方法是否可以递归调用?
    • 不能
  • 问题:递归调用是否必须有返回值?
    • 不一定,可以有,也可以没有
    • 如:一个给定文件夹路径下的所有的.java文件名
  • 需求:从键盘输入接收一个文件夹路径,打印出该文件夹下所有的.java文件名

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2. 递归练习1:统计该文件夹大小

  • 需求:从键盘接收一个文件夹路径,统计该文件夹大小

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    package com.heima.test;
    
    import java.io.File;
    import java.util.Scanner;
    
    public class Test1 {
    
        /**
        需求:从键盘接收一个文件夹路径,统计该文件夹大小
         */
        public static void main(String[] args) {
            
            
            File dir = getDir();
            System.out.println(getDirLength(dir));
            
        }
        
        /*
         * 对键盘输入的路径进行条件判断
         */
        public static File getDir() {
            Scanner sc = new Scanner(System.in);
            System.out.println("请输入一个文件夹路径:");
            
            while(true){
                String line = sc.nextLine();
                File dir = new File(line);
                
                if(dir.exists()) {
                    if(dir.isFile()) {
                        System.out.println("对不起,您输入的是文件路径,不是文件夹路径,请重新输入:");
                    } else if(dir.isDirectory()) {
                        return dir;
                    } 
                } else {
                    System.out.println("对不起,您输入的路径不存在,请重新输入:");
                }
            }
        }
        
        /*
         * 统计该文件夹大小
         * 1. 定义一个求和变量
         * 2. 获取该文件夹下所有的文件和文件夹listFiles();
         * 3. 遍历数组
         * 4. 判断是否是文件就计算大小并累加
         * 5. 判断是文件夹就递归调用
         */
        public static long getDirLength(File dir) {
            long dirLength = 0;
            
            File[] subFiles = dir.listFiles();
            for (File subFile : subFiles) {
                if(subFile.isFile()) {
                    dirLength += subFile.length(); // length()方法无法直接获取文件夹的大小,返回值是0
                } else {
                    dirLength += getDirLength(subFile);
                }
            }
            return dirLength;
        }
    }
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3. 递归练习2:删除该文件夹

  • 需求:从键盘接收一个文件夹路径,删除该文件夹

  • 技术图片
    package com.heima.test;
    
    import java.io.File;
    import java.util.Scanner;
    
    public class Test2 {
        /*
         * 需求:从键盘接收一个文件夹路径,删除该文件夹
         */
        public static void main(String[] args) {
            File dir = getDir();
            deleteDir(dir);
            
        }
        
        /*
         * 对键盘输入的路径进行条件判断
         */
        public static File getDir() {
            Scanner sc = new Scanner(System.in);
            System.out.println("请输入一个文件夹路径:");
            
            while(true){
                String line = sc.nextLine();
                File dir = new File(line);
                
                if(dir.exists()) {
                    if(dir.isFile()) {
                        System.out.println("对不起,您输入的是文件路径,不是文件夹路径,请重新输入:");
                    } else if(dir.isDirectory()) {
                        return dir;
                    } 
                } else {
                    System.out.println("对不起,您输入的路径不存在,请重新输入:");
                }
            }
        }
        /*
         * 删除文件夹
         * 1. 获取该文件夹下的所有文件和文件夹
         * 2. 遍历数组
         * 3. 判断是文件直接删除
         * 4. 如果是文件夹,递归调用
         * 5. 循环结束后,把文件夹删掉
         */
        public static void deleteDir(File dir) {
            File[] subFiles = dir.listFiles();
            for (File subFile : subFiles) {
                if(subFile.isFile()) {
                    subFile.delete();
                } else {
                    deleteDir(subFile);
                }
            }
            dir.delete();
        }
    }
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4. 递归练习3:文件夹拷贝

  • 需求:从键盘接收两个文件夹路径,把其中一个文件夹中(包含内容)拷贝到另一个文件夹中

  • 技术图片
    package com.heima.test;
    
    import java.io.BufferedInputStream;
    import java.io.BufferedOutputStream;
    import java.io.File;
    import java.io.FileInputStream;
    import java.io.FileOutputStream;
    import java.io.IOException;
    import java.util.Scanner;
    
    public class Test3 {
    
        /**
         需求:从键盘接收两个文件夹路径,把其中一个文件夹中(包含内容)拷贝到另一个文件夹中
         * @throws IOException 
         */
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            File src = getDir();
            File dest = getDir();
            if(src.equals(dest)) {
                System.out.println("目标文件夹和源文件夹名一致,请重新输入");
            }else {
                copyDir(src,dest);
            }
            
        }
        
        /*
         * 对键盘输入的路径进行条件判断
         */
        public static File getDir() {
            Scanner sc = new Scanner(System.in);
            System.out.println("请输入一个文件夹路径:");
            
            while(true){
                String line = sc.nextLine();
                File dir = new File(line);
                
                if(dir.exists()) {
                    if(dir.isFile()) {
                        System.out.println("对不起,您输入的是文件路径,不是文件夹路径,请重新输入:");
                    } else if(dir.isDirectory()) {
                        return dir;
                    } 
                } else {
                    System.out.println("对不起,您输入的路径不存在,请重新输入:");
                }
            }
        }
        
        /*
         * 把其中一个文件夹中(包含内容)拷贝到另一个文件夹中
         * 1. 在目标文件夹下面创建原文件夹
         * 2. 获取文件夹下面的所有文件和文件夹
         * 3. 遍历数组
         * 4. 判断如果是文件,则用io流实现拷贝
         * 5. 如果是文件夹,则递归调用该文件夹
         */
        public static void copyDir(File src, File dest) throws IOException {
            File newDir = new File(dest, src.getName());
            newDir.mkdir();
            
            File[] subFiles = src.listFiles();
            for (File subFile : subFiles) {
                if(subFile.isFile()) {
                    BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(subFile));
                    BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(new File(newDir,subFile.getName())));
                    
                    int b;
                    while((b = bis.read()) != -1) {
                        bos.write(b);
                    }
                    bis.close();
                    bos.close();
                } else {
                    copyDir(subFile, newDir);
                }
            }
        }
    
    }
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5. 递归练习4:按层级打印

  • 需求:从键盘接收一个文件夹路径,把文件夹中的所有文件以及文件夹的名字按层级打印。

  • 例如:aaa是文件夹,里面有bbb.txt,ccc.txt,ddd.txt这些文件,有eee这样的文件夹,eee中有fff.txt和ggg.txt,打印出层级来 aaa bbb.txt ccc.txt ddd.txt

    eee
    fff.txt
    ggg.txt
  • 技术图片
    package com.heima.test;
    
    import java.io.File;
    import java.util.Scanner;
    
    public class Test4 {
    
        /**
         需求:从键盘接收一个文件夹路径,把文件夹中的所有文件以及文件夹的名字按层级打印。
        例如:aaa是文件夹,里面有bbb.txt,ccc.txt,ddd.txt这些文件,有eee这样的文件夹,eee中有fff.txt和ggg.txt,打印出层级来 
        aaa
            bbb.txt
            ccc.txt
            ddd.txt
            eee
                fff.txt
                ggg.txt
         */
        public static void main(String[] args) {
            File dir = getDir();
            print(dir,0);
            
        }
        
        /*
         * 对键盘输入的路径进行条件判断
         */
        public static File getDir() {
            Scanner sc = new Scanner(System.in);
            System.out.println("请输入一个文件夹路径:");
            
            while(true){
                String line = sc.nextLine();
                File dir = new File(line);
                
                if(dir.exists()) {
                    if(dir.isFile()) {
                        System.out.println("对不起,您输入的是文件路径,不是文件夹路径,请重新输入:");
                    } else if(dir.isDirectory()) {
                        return dir;
                    } 
                } else {
                    System.out.println("对不起,您输入的路径不存在,请重新输入:");
                }
            }
        }
        
        /*
         * 把文件夹中的所有文件以及文件夹的名字按层级打印
         * 1. 获取所有的文件夹和文件数组
         * 2. 遍历数组
         * 3. 无论是文件夹还是文件,都需要直接打印
         * 4. 判断目录,则递归调用
         */
        public static void print(File dir, int lev) {
            File[] subFiles = dir.listFiles();
            for (File subFile : subFiles) {
                for(int i = 0; i <= lev; i++) {
                    System.out.print("\t");
                }
                System.out.println(subFile);
                if(subFile.isDirectory()) {
                    print(subFile,++lev);
                }
            }
        }
    }
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6. 递归练习5:斐波那契数列

  • 不死神兔

    • 故事得从西元1202年说起,话说有一位意大利青年,名叫斐波那契。

    • 在他的一部著作中提出了一个有趣的问题:假设一对刚出生的小兔一个月后就能长成大兔,再过一个月就能生下一对小兔,并且此后每个月都生一对小兔,一年内没有发生死亡,

    • 问:一对刚出生的兔子,一年内繁殖成多少对兔子?

    • 1 1 2 3 5 8 13

      • 第一个月一对小兔子 1

      • 第二个月一对大兔子 1

      • 第三个月一对大兔子生了一对小兔子 2

      • 第四个月一对大兔子生了一对小兔子,一对小兔子长成大兔子 3

      • 第五个月两对大兔子生两对小兔子,一对小兔子长成大兔子 5

    • 技术图片
      package com.heima.test;
      
      public class Test5 {
          /*
           * 斐波那契数列
           * 1 1 2 3 5 8 13
           */
          public static void main(String[] args) {
              System.out.println(fib(9));
              demo1(2);
          }
          
          /*
           * 用递归实现斐波那契数列
           */
          public static int fib(int num) {
              if(num == 1 || num == 2) {
                  return 1;
              } else {
                  return fib(num - 2) + fib(num - 1);
              }
          }
          
          /*
           * 用数组遍历的方式实现斐波那契数列
           */
          public static void demo1(int num) {
              int[] arr = new int[num];
              
              // 数组中的第一个元素和第二个元素都为1
              arr[0] = 1;
              arr[1] = 1;
              
              // 遍历数组,对其他元素进行赋值
              for(int i = 2; i < arr.length; i++) {
                  arr[i] = arr[i - 2] + arr[i - 1];  // arr[2] = arr[0] + arr[1];
              }
              
              System.out.println(arr[arr.length - 1]);
          }
      }
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7. 递归练习6:1000的阶乘 所有零和尾部零的个数

  • 需求:求出1000的阶乘所有零和尾部零的个数,不用递归做

    • 技术图片
      package com.heima.test;
      
      import java.math.BigInteger;
      
      public class Test6 {
      
          /**
           * 需求:求出1000的阶乘所有零和尾部零的个数,不用递归做
           * 需求:求出1000的阶乘尾部零的个数,用递归做
           *         如:102220002222000 
           *         所有零就是:7个
           *         尾部零就是:3个
           */
          public static void main(String[] args) {
              demo1();
              
          }
          
          /*
           * 需求:求出1000的阶乘所有零和尾部零的个数,不用递归做
           */
          public static void demo1() {
              // 1. 计算出1000的阶乘
              /*int result = 1;
              for (int i = 1; i < 1000; i++) {
                  result *= i;
              }
              System.out.println(result); // 1000的阶乘远远超出了int 的取值范围
               */    
              BigInteger bi1 = new BigInteger("1");
              for (int i = 1; i < 1001; i++) {
                  BigInteger bi2 = new BigInteger(i + "");
                  bi1 = bi1.multiply(bi2); // 将bi1 和 bi2 相乘的结果赋值为bi1
              }
              String str = bi1.toString();  // 获取字符串表现形式
              int count = 0;
              for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
                  if(‘0‘ == str.charAt(i)) {
                      count++;
                  }
              }
              // 所有零的个数,1000的阶乘的所有零的个数应该为472
              System.out.println("1000的阶乘中所有的零:" + count);
              
              
              // 将1000阶乘的结果存储到StringBuilder中,反转后,遍历,计算前面的0的个数,遇到非0直接跳出循环
              StringBuilder sb = new StringBuilder(str);
              str = sb.reverse().toString();
              int endCount = 0;
              for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
                  if(‘0‘ == str.charAt(i)) {
                      endCount++;
                  } else {
                      break;
                  }
              }
              System.out.println("1000的阶乘中结尾的零:" + endCount);
          }
              
      }
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  • 需求:求出1000的阶乘尾部零的个数,用递归做

    • 技术图片
      package com.heima.test;
      
      public class Test7 {
      
          /**
           * @param args
           *  5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100...1000  1000 / 5 = 200
           * 5 * 5    5 * 5 * 2     5 * 5 * 3    5 * 5 * 4    5 * 5 * 5    5 * 5 * 6    200 / 5 = 40
           * 5 * 5 * 5 * 1    5 * 5 * 5 * 2    5 * 5 * 5 * 3    5 * 5 *  5 * 4    5 * 5 *  5 * 5    5 * 5 *  5 * 6    5 * 5 *  5 * 7    5 * 5 *  5 * 8
                                                                                  40 / 5 = 8
              5 * 5 * 5 * 5                                                        8 / 5 = 1
           */
          public static void main(String[] args) {
              System.out.println(fun(1000));
          }
          
          // 需求:求出1000的阶乘尾部零的个数,用递归做
          public static int fun(int num) {
              if(num > 0 && num < 5) {
                  return 0;
              }else {
                  return num / 5 + fun(num / 5);
              }
          }
      
      }
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8. 递归练习7:约瑟夫环

  • 幸运数字

  • 技术图片
    package com.heima.test;
    
    import java.util.ArrayList;
    
    public class Test8 {
    
        /**
         * 约瑟夫环
         */
        public static void main(String[] args) {
            System.out.println(getLucklyNum(8));
        }
        
        /*
         * 获取幸运数字
         */
        public static int getLucklyNum(int num) {
            ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();        
            for(int i = 1; i <= num; i++) {
                list.add(i);                                    
            }
            
            int count = 1;        // 用来数数的,只要是3的倍数就杀人                    
            for(int i = 0; list.size() != 1; i++) {    // 只要集合中的人数超过1,就要不停地杀            
                if(i == list.size()) {                            
                    i = 0;            // 如果i增长到集合的大小时,重新归零,相当于指针重置                        
                }
                
                if(count % 3 == 0) { // 如果是3的倍数就杀人
                    list.remove(i--);   // 杀掉i,但是集合后面的结果要往前移一位;
                }
                count++;  // 循环一次就要计数一次
                
            }
            
            return list.get(0);
        }
    }
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【JAVA基础】24 递归练习

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