sicp 1.11 1.12习题解答

    这个小节主要讲解了迭代与树形递归,递归比起迭代更易于理解和直观,而迭代相比于递归则效率更高,一般计算机的递归实现都是使用堆栈结构实现的,当递归层次太深的时候容易导致栈溢出,而迭代则没有这样的问题。
习题1.11是这样的:
    如果n<3,那么f(n)=n;如果n>=3,那么f(n)=f(n-1)+2f(n-2)+3f(n-3),请写一个采用递归计算过程f的过程,再改写一个采用迭代计算过程计算f的过程。

解答:
1.采用递归的话就很简单了,可以将条件直接描述为一个lisp过程,没什么好解释的:
(define (f n)
        (
if  ( <  n  3 )
            n
            (
+  (f ( -  n  1 )) ( *   2  (f ( -  n  2 ))) ( *   3  (f ( -  n  3 ))))))
2。迭代就相对麻烦点,将递归转化为迭代,关键在于找出迭代每一步之间的差异,这个差异就是每次迭代变化的量,找出这个固定编号的量就是问题的关键。很容易就可以看出f(n)和f(n-1)之间的差距就是:2f(n-2)+3f(n-3)。这就提示我们需要保持3个顺序的状态变量:f(n-2)、 f(n-1) 、f(n),迭代向前一步的时候:f(n-2)被f(n-1)取代,f(n-1)被f(n)取代,将f(n)+2f(n-2)+3f(n-3)做为新的f(n)。迭代是自底向上,初始化的3个变量就是0、1、2,这样就可以相应地写出一个迭代版本的解答:
(define (f - iter a b c n)
          (
if  ( =  n  2 )
              c
              (f
- iter b c ( +  c ( *   2  b) ( *   3  a)) ( -  n  1 ))))
(define (f
- i n) (f - iter  0   1   2  n))

可以测试一下,在n数目比较大的时候,递归版本速度明显变慢甚至栈溢出,而迭代版本就比较快了。

习题1.12:用递归过程描述帕斯卡三角(或者说杨辉三角)
根据杨辉三角的特点,x行y列的数字等于x-1行y列的数字和x-1行y-1列的数字之和,就可以解决这个问题:
(define (pascal x y)
        (cond ((
>  y x) (display  " error " ))
              ((
=  x  1 1 )
              ((
=  x  2 1 )
              ((
=  y  1 1 )
              ((
=  x y)  1 )
              (
else  
              (
+  (pascal ( -  x  1 ) y) (pascal ( -  x  1 ) ( -  y  1 ))))))


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