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  • 【JAVA基础】24 递归练习

    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

    • 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

    • 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

    • 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
    • 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("	");
            }
            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

      • 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

      • 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

      • 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

    • 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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