C# 4.0 полное руководство - 2011

И во-вторых, обратите внимание на то, как программа возвращает код своего завершения. Если предполагаемые аргументы командной строки отсутствуют или указаны неправильно, программа возвращает код 1, указывающий на ее аварийное завершение. В противном случае возвращается код 0, когда программа завершается нормально.

Рекурсия

В C# допускается, чтобы метод вызывал самого себя. Этот процесс называется рекурсией, а метод, вызывающий самого себя, — рекурсивным. Вообще, рекурсия представляет собой процесс, в ходе которого нечто определяет самое себя. В этом отношении она чем-то напоминает циклическое определение. Рекурсивный метод отличается главным образом тем, что он содержит оператор, в котором этот метод вызывает самого себя. Рекурсия является эффективным механизмом управления программой.

Классическим примером рекурсии служит вычисление факториала числа. Факториал числа N представляет собой произведение всех целых чисел от 1 до N. Например, факториал числа 3 равен 1х2><3, или 6. В приведенном ниже примере программы демонстрируется рекурсивный способ вычисления факториала числа. Для сравнения в эту программу включен также нерекурсивный вариант вычисления факториала числа.

// Простой пример рекурсии.

using System;

class Factorial {

// Это рекурсивный метод, public int FactR(int n) { int result;

if(n==l) return 1; result = FactR(n-l) * n; return result;

}

// Это итерационный метод, public int FactI(int n) { int t, result;

result = 1;

for(t=l; t <= n; t++) result *= t; return result;

class Recursion {

static void Main { Factorial f = new

Factorial ;

Console.WriteLine("Факториалы, рассчитанные рекурсивным методом. Console.WriteLine("Факториал числа 3 равен " + f.FactR(3));

Факториал числа 4 равен " + f.FactR(4));

Console.WriteLine( Console.WriteLine(

Факториал числа 5 равен " + f.FactR(5));

Console.WriteLine ;

Console.WriteLine("Факториалы, рассчитанные итерационным методом Console.WriteLine("Факториал числа 3 равен " + f.FactR(3));

• Console.WriteLine("Факториал числа 4 равен " + f.FactR(4));

Console.WriteLine("Факториал числа 5 равен " + f.FactR(5));

При выполнении этой программы получается следующий результат.

Факториалы, рассчитанные рекурсивным методом.

Факториал числа 3 равен 6 Факториал числа 4 равен 24 Факториал числа 5 равен 120

Факториалы, рассчитанные итерационным методом.

Принцип действия нерекурсивного метода FactI вполне очевиден. В нем используется цикл, в котором числа, начиная с 1, последовательно умножаются друг на друга, постепенно образуя произведение, дающее факториал.

А рекурсивный метод FactR действует по более сложному принципу. Если метод FactR вызывается с аргументом 1, то он возвращает значение 1. В противном случае он возвращает произведение FactR (п-1) *п. Для вычисления этого произведения метод FactR вызывается с аргументом п-1. Этот процесс повторяется до тех пор, пока значение аргумента п не станет равным 1, после чего из предыдущих вызовов данного метода начнут возвращаться полученные значения. Например, когда вычисляется факториал числа 2, то при первом вызове метода FactR происходит второй его вызов с аргументом 1. Из этого вызова возвращается значение 1, которое затем умножается на 2 (первоначальное значение аргумента п). В итоге возвращается результат 2, равный факториалу числа 2 (1x2). Было бы любопытно ввести в метод FactR операторы, содержащие вызовы метода WriteLineO, чтобы наглядно показать уровень рекурсии при каждом вызове метода FactR , а также вывести промежуточные результаты вычисления факториала заданного числа.

Когда метод вызывает самого себя, в системном стеке распределяется память для новых локальных переменных и параметров, и код метода выполняется с этими новыми переменными и параметрами с самого начала. При рекурсивном вызове метода не создается его новая копия, а лишь используются его новые аргументы. А при возврате из каждого рекурсивного вызова старые локальные переменные и параметры извлекаются из стека, и выполнение возобновляется с точки вызова в методе. Рекурсивные методы можно сравнить по принципу действия с постепенно сжимающейся и затем распрямляющейся пружиной.

Ниже приведен еще один пример рекурсии для вывода символьной строки в обратном порядке. Эта строка задается в качестве аргумента рекурсивного метода

DisplayRev.

// Вывести символьную строку в обратном порядке, используя рекурсию.

using System;

class RevStr {

// Вывести символьную строку в обратном порядке, public void DisplayRev(string str) { if (str.Length > 0)

DisplayRev(str.Substring(1, str.Length-1)); else

return;

Console.Write(str[0]);

}

}

class RevStrDemo { static void Main {

string s = "Это тест"; ,

RevStr rsOb = new RevStr ;

Console.WriteLine("Исходная строка: " + s);

Console.Write("Перевернутая строка: "); rsOb.DisplayRev(sf;

Console.WriteLine;

}

}

Вот к какому результату приводит выполнение этого кода.

Исходная строка: Это тест Перевернутая строка: тсет отЭ

Всякий раз, когда вызывается метод DisplayRev , в нем происходит проверка длины символьной строки, представленной аргументом str. Если длина строки не равна нулю, то метод DisplayRev вызывается рекурсивно с новой строкой, которая меньше исходной строки на один символ. Этот процесс повторяется до тех пор, пока данному методу не будет передана строка нулевой длины. После этого начнется раскручиваться в обратном порядке механизм всех рекурсивных вызовов метода DisplayRev . При возврате из каждого такого вызова выводится первый символ строки, представленной аргументом s t г, а в итоге вся строка выводится в обратном порядке.