程序递归深度问题---爆栈的产生与解决

在函数调用过程中,反复调用自己的函数称为递归函数。

如下面程序的函数调用过程为
(1) main里调用Hello
(2) Hello输出”Hello”后继续调用Hello函数
(3)一直这样继续
会发生什么?
没完没了一直到“爆栈”,也就是栈溢出,也即stackoverflow。
在windows的DEV-cpp编译下你会看到

我们程序返回0代表程序正常结束,这个返回值代表程序已经爆栈

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
void Hello()
{
	cout<<"Hello"<<endl;
	Hello();
}
int main()
{
	Hello();
	return 0;
}

我们可以记录下递归的次数

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
void Hello(int tot)
{
	cout<<"Hello"<<" "<<tot<<endl;
	Hello(tot+1);
}
int main()
{
	Hello(0);
	return 0;
}


我们也可以使用全局变量记录下递归的次数

为什么两个值都锁定在了64890呢,多传递几个参数呢,你会发现依旧到了这个神奇的数字,所以递归深度与传递的参数个数是无关的。
那这个64890究竟代表着什么呢,我们再来一个程序玩一下。

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int tot;

void test() 
{
	int buffer[1024];
	tot++;
	cout<<tot<<"\n";
	test();
}

int main() 
{
	test();
}

这个程序能运行503次,假设每次递归调用的内存开销为x,那么这段程序的栈开销为\(503*(4KB+x)\),一个int为4B,x为每次递归的开销
他和\(64890x\)是相等的,\(64890x=503(4*1024+x)\),我们可以解出x的值为32,即每次递归开销为32B,栈内存开销为207360B,为2MB。
局部变量也是使用栈内存的,我们可以验证一下,你可以在主函数内开辟\((1<<20)*1.9\)的数组,\(*2\)就正好超过了这个大小。查阅相关资料你也会知道window下编译出的程序的栈缺省值(默认值)为2MB。
我们知道黑白图像那个题必须要广搜才能过,因为栈空间超过了大小,那么我把这个数据缩小到哪个数依旧可以过呢
假设这个图的大小为N*N,我们每次递归需要32B的开销,如果全是1,那么需要递归\(N*N\)次,我们可以求得N为256。256试一下发现不行,因为我们程序本身也需要一点点栈内存,要不然我们Hello连续递归运行次数应该为65536,但是确没有达到,当然265就可以了。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define N 255
int n=N;
char s[1023][10223];
char vis[N][N];
int dir[4][2]={1,0,0,1,-1,0,0,-1};
int tx,ty,i;

void dfs(int x,int y)
{
    for(i=0;i<4;i++)
	{
		tx=x+dir[i][0];
		ty=y+dir[i][1];
		if(tx<0||tx>=n||ty<0||ty>=n||vis[tx][ty])continue;
		vis[tx][ty]=1;
		dfs(tx,ty);
	}	
}
int main()
{
    
    dfs(0,0);
    return 0;
}

如何解决呢,使用递归前一定要估计下递归的深度,深度在6e4以上请直接放弃递归,请使用非递归的形式实现。当然你也可以手动扩栈(🐶

posted @ 2021-03-14 16:17  暴力都不会的蒟蒻  阅读(165)  评论(0编辑  收藏  举报