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ja/codes/kotlin/chapter_computational_complexity/recursion.kt

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+/**
+ * File: recursion.kt
+ * Created Time: 2024-01-25
+ * Author: curtishd (1023632660@qq.com)
+ */
+
+package chapter_computational_complexity.recursion
+
+import java.util.*
+
+/* 再帰 */
+fun recur(n: Int): Int {
+    // 終了条件
+    if (n == 1)
+        return 1
+    // 再帰: 再帰呼び出し
+    val res = recur(n - 1)
+    // 戻る: 結果を返す
+    return n + res
+}
+
+/* 反復で再帰を模擬する */
+fun forLoopRecur(n: Int): Int {
+    // 明示的なスタックを使ってシステムコールスタックを模擬する
+    val stack = Stack<Int>()
+    var res = 0
+    // 再帰: 再帰呼び出し
+    for (i in n downTo 0) {
+        // 「スタックへのプッシュ」で「再帰」を模擬する
+        stack.push(i)
+    }
+    // 戻る: 結果を返す
+    while (stack.isNotEmpty()) {
+        // 「スタックから取り出す操作」で「帰り」をシミュレート
+        res += stack.pop()
+    }
+    // res = 1+2+3+...+n
+    return res
+}
+
+/* 末尾再帰 */
+tailrec fun tailRecur(n: Int, res: Int): Int {
+    // `tailrec` キーワードを追加して末尾再帰最適化を有効にする
+    // 終了条件
+    if (n == 0)
+        return res
+    // 末尾再帰呼び出し
+    return tailRecur(n - 1, res + n)
+}
+
+/* フィボナッチ数列：再帰 */
+fun fib(n: Int): Int {
+    // 終了条件 f(1) = 0, f(2) = 1
+    if (n == 1 || n == 2)
+        return n - 1
+    // f(n) = f(n-1) + f(n-2) を再帰的に呼び出す
+    val res = fib(n - 1) + fib(n - 2)
+    // 結果 f(n) を返す
+    return res
+}
+
+/* Driver Code */
+fun main() {
+    val n = 5
+    var res: Int
+
+    res = recur(n)
+    println("\n再帰関数の合計結果 res = $res")
+
+    res = forLoopRecur(n)
+    println("\n反復で再帰をシミュレートした合計結果 res = $res")
+
+    res = tailRecur(n, 0)
+    println("\n末尾再帰関数の合計結果 res = $res")
+
+    res = fib(n)
+    println("\nフィボナッチ数列の第 $n 項は $res")
+}