hello-algo/ja/codes/swift/chapter_computational_complexity/recursion.swift

/**
 * File: recursion.swift
 * Created Time: 2023-09-02
 * Author: nuomi1 (nuomi1@qq.com)
 */

/* 再帰 */
func recur(n: Int) -> Int {
    // 終了条件
    if n == 1 {
        return 1
    }
    // 往路：再帰呼び出し
    let res = recur(n: n - 1)
    // 復路：結果を返す
    return n + res
}

/* 反復を使って再帰を再現する */
func forLoopRecur(n: Int) -> Int {
    // 明示的なスタックを使って、システムの呼び出しスタックを再現する
    var stack: [Int] = []
    var res = 0
    // 往路：再帰呼び出し
    for i in (1 ... n).reversed() {
        // 「プッシュ操作」で再帰の「往路」を再現する
        stack.append(i)
    }
    // 復路：結果を返す
    while !stack.isEmpty {
        // 「ポップ操作」で再帰の「復路」を再現する
        res += stack.removeLast()
    }
    // res = 1+2+3+...+n
    return res
}

/* 末尾再帰 */
func tailRecur(n: Int, res: Int) -> Int {
    // 終了条件
    if n == 0 {
        return res
    }
    // 末尾再帰呼び出し
    return tailRecur(n: n - 1, res: res + n)
}

/* フィボナッチ数列：再帰 */
func fib(n: Int) -> Int {
    // 終了条件 f(1) = 0, f(2) = 1
    if n == 1 || n == 2 {
        return n - 1
    }
    // 再帰呼び出し f(n) = f(n-1) + f(n-2)
    let res = fib(n: n - 1) + fib(n: n - 2)
    // 結果 f(n) を返す
    return res
}

@main
enum Recursion {
    /* 実行用コード */
    static func main() {
        let n = 5
        var res = 0

        res = recursion.recur(n: n)
        print("\n再帰関数で求めた和 res = \(res)")

        res = recursion.forLoopRecur(n: n)
        print("\n反復で再帰を再現して求めた和 res = \(res)")

        res = recursion.tailRecur(n: n, res: 0)
        print("\n末尾再帰関数で求めた和 res = \(res)")

        res = recursion.fib(n: n)
        print("\nフィボナッチ数列の第 \(n) 項は \(res)")
    }
}