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ja/codes/zig/chapter_computational_complexity/recursion.zig

@@ -0,0 +1,88 @@
+// File: recursion.zig
+// Created Time: 2023-09-27
+// Author: QiLOL (pikaqqpika@gmail.com), CreatorMetaSky (creator_meta_sky@163.com)
+
+const std = @import("std");
+
+// 再帰関数
+fn recur(n: i32) i32 {
+    // 終了条件
+    if (n == 1) {
+        return 1;
+    }
+    // 再帰：再帰呼び出し
+    const res = recur(n - 1);
+    // 帰りがけ：結果を返す
+    return n + res;
+}
+
+// 反復で再帰を模擬する
+fn forLoopRecur(comptime n: i32) i32 {
+    // 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
+    var stack: [n]i32 = undefined;
+    var res: i32 = 0;
+    // 再帰：再帰呼び出し
+    var i: usize = n;
+    while (i > 0) {
+        stack[i - 1] = @intCast(i);
+        i -= 1;
+    }
+    // 帰りがけ：結果を返す
+    var index: usize = n;
+    while (index > 0) {
+        index -= 1;
+        res += stack[index];
+    }
+    // res = 1+2+3+...+n
+    return res;
+}
+
+// 末尾再帰関数
+fn tailRecur(n: i32, res: i32) i32 {
+    // 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
+fn fib(n: i32) i32 {
+    // 終了条件 f(1) = 0, f(2) = 1
+    if (n == 1 or n == 2) {
+        return n - 1;
+    }
+    // f(n) = f(n-1) + f(n-2) を再帰的に呼び出す
+    const res: i32 = fib(n - 1) + fib(n - 2);
+    // 結果 f(n) を返す
+    return res;
+}
+
+// Driver Code
+pub fn run() void {
+    const n: i32 = 5;
+    var res: i32 = 0;
+
+    res = recur(n);
+    std.debug.print("再帰関数の合計結果 res = {}\n", .{recur(n)});
+
+    res = forLoopRecur(n);
+    std.debug.print("反復で再帰をシミュレートした合計結果 res = {}\n", .{forLoopRecur(n)});
+
+    res = tailRecur(n, 0);
+    std.debug.print("末尾再帰関数の合計結果 res = {}\n", .{tailRecur(n, 0)});
+
+    res = fib(n);
+    std.debug.print("フィボナッチ数列の第 {} 項は {}\n", .{ n, fib(n) });
+
+    std.debug.print("\n", .{});
+}
+
+pub fn main() void {
+    run();
+}
+
+test "recursion" {
+    run();
+}