遞迴之我所理解

2021-09-30 03:26:20 字數 1585 閱讀 2413

遞迴在實際程式設計中有著很重要的用處,最常見的用途莫過於檔案搜尋目錄遍歷了,我曾花了很長時間研究遞迴的性質,發現所有遞迴都可以用樹的結構描述出來,這只是我的發現,並沒有嚴格的證明,至少在我所研究過的所有遞迴應用例項中是成立的。

遞迴的效率顯然不是很高,因為每次遞迴的時候,呼叫函式時得分配棧空間,函式返回時,撤銷棧空間,所以,用能迴圈取代遞迴的,就盡量用迴圈實現。

一次我在街頭因好奇心強而與擺地攤的人下了一盤棋,很明顯是我輸了三十元,也惹得那時的女友大發脾氣。為此,我回家後潛心研究象棋程式設計,神奇的發現,強大的象棋引擎竟然只是乙個遞迴+評估函式,從此我迷上了遞迴,在這裡我把心得貼出來,作為筆記。

int minmax(int depth) else }

int max(int depth)

generatelegalmoves();

while (movesleft()) }

return best; }

int min(int depth)

generatelegalmoves();

while (movesleft()) }

return best; }

上面的**可以這樣呼叫:

val = minmax(5);

這樣可以返回當前局面的評價,它是向前看5步的結果。

我簡要描述一下這個函式是如何運作的。假設根局面(棋盤上當前局面)是白方走,那麼呼叫的是「max」函式,它產生白方所有合理著法。在每個後續局面中,呼叫的是「min」函式,它對局面作出評估並返回。由於現在是白走,因此白方需要讓評估盡可能地大,能得到最大值的那個著法被認為是最好的,因此返回這個著法的評估。「min」函式正好相反,當黑方走時呼叫「min」函式,而黑方需要盡可能地小,因此選擇能得到最小值的那個著法。這兩個函式是互相遞迴的,即它們互相呼叫,直到達到所需要的深度為止。當函式到達最底層時,它們就返回「evaluate」函式的值。如果在深度為1時呼叫「minmax」函式,那麼「evaluate」函式在走完每個合理著法之後就呼叫,選擇乙個能達到最佳值的那個著法導致的局面。如果層數大於1,那麼另一方有權選擇局面,並找乙個最好的。

以上內容應該不難理解,但是**很長,下面有個更好的辦法。

負值最大函式

負值最大只是對最小-最大的優化,「評估」函式返回我所說的第二種定義,對於當前結點上要走的一方,佔優的情況返回正值,其他結點也是對於要走的一方而言的。這個值返回後要加上負號,因為返回以後就是對另一方而言了。**如下:

int negamax(int depth)

generatelegalmoves();

while (movesleft()) }

return best; }

在這個函式裡,當走子一方改變時就要對返回值取負值,以反映當前局面評估的更改。就根結點是白先走的情況,如果沒有剩下的層數,那麼「評估」返回的值是就白方而言的,如果有剩下的層數,就產生後續局面,函式對這些局面逐一做遞迴,每個次遞迴都得到就黑方而言的評估,黑方走得越好值就越大。當評估值返回時,它們被取負數,變成就白方而言的評估。

該函式在遍歷時結點的順序同「最小-最大」搜尋的函式是一樣的,產生的返回值也一樣。它的**更短,同時減少了移植**時出錯的可能,**維護起來也比較方便。

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