斐波那契递归函数如何“工作”?

2023-11-25

当我读到描述函数递归的一章时,我是 Javascript 的新手,正在阅读它。它使用示例函数来查找斐波那契数列的第 n 个数字。代码如下:

function fibonacci(n) {
    if (n < 2){
        return 1;
    } else {
        return fibonacci(n-2) + fibonacci(n-1);
    }
}

console.log(fibonacci(7)); //Returns 21

我无法准确理解这个函数正在做什么。有人能解释一下这是怎么回事吗?我被困在第五行,函数调用自身。这里发生了什么事?


您正在根据自身定义一个函数。一般来说,fibonnaci(n) = fibonnaci(n - 2) + fibonnaci(n - 1)。我们只是用代码来表示这种关系。因此对于fibonnaci(7)我们可以观察到:

  • fibonacci(7)等于fibonacci(6) + fibonacci(5)
  • fibonacci(6)等于fibonacci(5) + fibonacci(4)
  • fibonacci(5)等于fibonacci(4) + fibonacci(3)
  • fibonacci(4)等于fibonacci(3) + fibonacci(2)
  • fibonacci(3)等于fibonacci(2) + fibonacci(1)
  • fibonacci(2)等于fibonacci(1) + fibonacci(0)
  • fibonacci(1)等于 1
  • fibonacci(0)等于 1

我们现在拥有评估所需的所有部件fibonacci(7),这是我们最初的目标。请注意,基本情况 -- return 1 when n < 2——这就是让这一切成为可能的原因。这就是停止递归的原因,以便我们可以开始展开堆栈并对每一步返回的值求和的过程。如果没有这一步,我们将继续调用fibonacci值越来越小,直到程序最终崩溃。

添加一些日志语句来说明这一点可能会有所帮助:

function fibonacci(n, c) {
    var indent = "";
    for (var i = 0; i < c; i++) {
        indent += " ";
    }
    console.log(indent + "fibonacci(" + n + ")");
    if (n < 2) {
        return 1;
    } else {
        return fibonacci(n - 2, c + 4) + fibonacci(n - 1, c + 4);
    }
}

console.log(fibonacci(7, 0));

Output:

fibonacci(7)
    fibonacci(5)
        fibonacci(3)
            fibonacci(1)
            fibonacci(2)
                fibonacci(0)
                fibonacci(1)
        fibonacci(4)
            fibonacci(2)
                fibonacci(0)
                fibonacci(1)
            fibonacci(3)
                fibonacci(1)
                fibonacci(2)
                    fibonacci(0)
                    fibonacci(1)
    fibonacci(6)
        fibonacci(4)
            fibonacci(2)
                fibonacci(0)
                fibonacci(1)
            fibonacci(3)
                fibonacci(1)
                fibonacci(2)
                    fibonacci(0)
                    fibonacci(1)
        fibonacci(5)
            fibonacci(3)
                fibonacci(1)
                fibonacci(2)
                    fibonacci(0)
                    fibonacci(1)
            fibonacci(4)
                fibonacci(2)
                    fibonacci(0)
                    fibonacci(1)
                fibonacci(3)
                    fibonacci(1)
                    fibonacci(2)
                        fibonacci(0)
                        fibonacci(1)

将同一缩进级别的值相加,以生成前一缩进级别的结果。

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