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データ構造とアルゴリズム論 第7章 再帰処理 平成16年11月30日 森田 彦 基礎課題提出状況(11/16) 平均提出数=32.7 (全課題数37) 基礎課題提出状況(11/16) 平均=32.7 56 % が 全 課 題 を 提 出 90 80 度数(人数) 70 60 50 40 21名(15.6%) このままでは危険! 30 20 10 0 6~20 21~25 26~30 31~35 36~37 提出課題数 62.2%が36題以上を提出 応用課題提出状況(11/16) 平均提出課題数=13.5 / 25 応用課題提出状況(11/16) 平均=13.5/25 全 課 題 提 出 は 3 名 50 45 40 度数(人数) 35 30 25 20 15 10 5 0 0 1~5 6~10 11~15 16~20 提出数 13題以上提出は約63% 20~25 再帰とは? 自身の定義(の一部)に自身を含むこと。 日常的な例 鏡を持って鏡に向かった場合→鏡の中に 鏡が映る・・・鏡の列が続く プログラムの世界では メソッドの再帰的呼び出し、あるいはデー タ構造の再帰的定義に用いられる。 本章(本日)の学習のねらい ① メソッドの再帰的定義(呼び出し)の例を 学習する。→“再帰”の概念を理解する。 ② 再帰処理の応用例としてフラクタル図形 の描画を学習する。 7-1 再帰処理 例:階乗の計算 5!=5×4×3×2×1 一般的には・・・ n!=n×(n-1)×(n-2)×・・・×2×1 これを書き直すと・・・ n!=n×(n-1)! → 再帰的定義 プログラムで表現するためにn!を 計算するメソッドFact(n)を定義 → Fact(n)=n×Fact(n-1) 階乗:factorial n!の計算(メソッドの再帰的定義による) Fact(n) 開始 nの入力 メソッドの呼び出 し Ans ←Fact(n) Ansの表示 終了 値を返す n≧2 No Yes X ←n*Fact(n-1) X ←1 Xの値を返す 戻る 終了条件が必 要! メソッド呼び出しの連鎖→p.112参照 プログラムの作成→【基礎課題7-1 】(p.113) 【基礎課題7-2】-コラッツの予想 コラッツ(Collatz)の予想 ある数字が偶数なら2で割る 奇数なら3倍して1を加える という操作を繰り返すと必ず1になる。 例:5→16→8→4→2→1 <課題の内容> コラッツの操作を再帰的に繰り返すことで、上の 予想を実際に確かめるプログラムを作成する。 7-2 再帰処理の応用 フラクタル図形 どの一部をとっても全体と同じパターン(形)に なっている図形 コッホ(Koch)曲線→【応用課題7-A】 (p.119) 植物(!?) → 【応用課題7-B】(p.123) 今後の予定 11/30 第7章 再帰処理 12/7 第8章 連結リスト 12/14 第2回目テスト(13:15~14:15) ★範囲は8章まで ★実施要領は第1回目と同様 12/21 第9章 木構造(応用課題のみ) 1/11 今後の(プログラミング関連)学習ガ イダンス & 課題チェック 基礎課題未了で途中退出した学生は早退とみまします。 鏡の中の鏡 ずっと際限なく鏡 の列が続く。 「鏡に映す」という 操作の再帰的呼 び出しの例