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RÉCURSIVITÉ : FONCTION DE CALCUL DE PUISSANCE ET FACTORIELLE


 Information sur le tutoriel

 Description

Cours sur les fonctions récursives, basé sur l'exemple d'une fonction qui calcul la puissance p d'un nombre n, et d'une fonction calculant la factorielle d'un nombre n.

Tutorial

Introduction
Les fonctions récursives peuvent se révéler très utiles pour des tâches réitératives. On peut les utiliser par exemple pour le calcul de puissance, de factorielles. Plus utile encore, on peut les utiliser pour créer l'arborescence entière d'un répertoire contenant d'autres répertoires, et des fichiers.

En quoi cela conciste ?
Ce sont des fonctions qui dans leur définition se rappellent elle-même.
Dis comme ça, ça peut paraître assez peu évident, voici donc l'explication par l'exemple.

Fonction de calcul de puissance
Prenons deux entiers naturels : n et p.
petit rappel :
n à la puissance p, noté "np" ou "n^p", c'est en fait p fois le produit de n par lui-même, soit n1 * n2 * n3 * n4 * ........ * np  (les nombres en indice sont les étapes)
Par exemple, 35 = 3 * 3 * 3 * 3 * 3 = 243  ( c'est à dire le produit de 3 par 3, 5 fois).
De plus : np=np-1 * n
Avec le même exemple : 35 = 34 * 3
Voici ce que donne la fonction :
function my_pow ( $n )
{
   
if ( $p == 0 )
    {
       
return ( 1 );
    }
   
return (
my_pow ( $n , $p -1 ) * $n );
}

Et voici l'explication :
On voit qu'ici, dans sa définition même, on utilise la fonction my_pow(), qui prend comme argument le même nombre n, mais la puissance p diminuée de 1, et cela s'arrête quand cet argument p sera inférieur ou égal à 0.
Pour comprendre comment cela fonctionne, il faut enfaite partir par la fin, c'est à dire quand p vaut 0.
p vaut 0, la fonction retourne 1. Comme on prend l'algorithme dans l'autre sens, il faut maintenant augmenter p de 1. p vaut donc maintenant 1, la fonction retourne le produit de 1 par le nombre n.

-> On peut noter ici que si l'argument initial p valait 1, on se serait arrêter ici, et dans ce sens et on aurait bien n1.
Le rèste continue ainsi de suite jusqu'à arriver à p.
Voici maintenant l'explication dans le vrai sens avec l'expression de la fonction, pour np :

Posons $p = 4;

my_pow ( $n , $p -1 ) my_pow ( $n , $p -2 ) * $n

   
OR,  my_pow ( $n , $p -2 ) my_pow ( $n , $p -3 ) * $n

      
OR,  my_pow ( $n , $p -3 ) my_pow ( $n , $p -4 ) * $n
Comme $p = 4, on vérifie maintenant la condition du if ( ( $p = $p -4 ) == 0 ) . La fonction retourne 1 : my_pow ( $n , $p -4 ) = 1
Revenons maintenant en arrière :

       my_pow ( $n , $p -3 ) =   1 * $n

   
DONC,  my_pow ( $n , $p -2 ) = ( 1 * $n ) * $n

Donc, my_pow ( $n , $p -1 ) = [ ( 1 * $n ) * $n ] * $n = $n * $n * $n

La fonction retourne donc  :
my_pow ( $n , $p -1 ) * $n = $n * $n * $n * $n = $n 4

Si
$p avait été plus grand, vous devez maintenant comprendre qu'on serait aller plus loin ;)

Si vous essayez cet exemple, n'oubliez pas d'afficher le résultat avec la fonction echo, par exemple : echo
my_pow ( 3, 5 );

Fonction de calcul de factoriel
Prenons un entier naturel : n
petit rappel :
Factorielle n, noté n ! , est le produit de tous les entiers de 1 jusqu'à n, soit 1 * 2 * 3 * 4 * ........ * n
Par exemple : 5
! = 1 * 2 * 3 * 4 * 5 = 120
De plus : n
! = (n-1) ! * n
Avec le même exemple : 5 ! = 4 ! * 5
function my_fact ( $n )
{
   
if ( $n == 1 )
    {
       
return ( 1 );
    }
   
return ( my_fact ( $n - 1 ) * $n );
}

Explication :

Posons $n = 5;

my_fact ( $n - 1 ) = my_fact ( $n - 2 ) * $n

   
OR,
my_fact ( $n - 2 ) = my_fact ( $n - 3 ) * $n

        OR, my_fact ( $n - 3 ) = my_fact ( $n - 4 ) * $n
Comme $n = 5, on vérifie maintenant la condition du if ( ( $n = $n -4 ) == 1 ) . La fonction retourne 1 : my_fact ( $n , $p -4 ) = 1
Revenons maintenant en arrière :
       my_fact ( $n , $p -3 ) =   1 * $n    [Ici $n vaut 2]   =   1 * 2

   
DONC,  my_fact ( $n , $p -2 ) = ( 1 * 2 ) * $n   [Ici $n vaut 2]   = 1 * 2 * 3

Donc, my_fact( $n, $p-1 )= (1* 2 * 3)*$n   [Ici $n vaut 2]  =1*2 * 3 * 4

La fonction retourne donc  :
my_pow( $n, $p-1 ) * $n=(1*2 * 3 * 4)*$n   [Ici $n vaut 5]  =1*2 * 3 * 4 * 5 = 5!

Encore une fois, si vous essayez cet exemple, n'oubliez pas d'afficher le résultat avec la fonction echo, par exemple :echomy_fact( 5 );

J'espère vous avoir éclairé sur ces fonctions très utiles !
Bonne prog ! ;-)

 Historique

06 janvier 2007 15:52:00 :
mise en page
06 janvier 2007 15:53:13 :
encore mise en page ^^

Commentaires

Commentaire de coucou747 le 31/05/2007 19:47:39 administrateur CS

fact(0)=1 t'as oublie de le mettre, et pourtant, c'est important en stats...
pour tes puissances, tu ne geres pas les puissances negatifs, (ne pas gerer les puissances a virgule, vu ton code, normal, mais pour les puissances negatives, c'est domage)

ce sont deux exemples vraiment classiques, mais qui ne montrent pas le bon cote du recursif, si tu fais une IA avec un minimax ou un alphabeta, la tu vois beaucoup mieux ce qui se passe... Idem si tu fais une generateur de labyrinthes, ou autres choses du genre

Commentaire de cedriclomb le 11/12/2007 17:04:59

Et a function my_pow , il me semble qu'il manque le $p

Commentaire de coucou747 le 29/12/2007 17:46:14 administrateur CS

aucune evolution....1/10

Commentaire de demicerveau le 25/01/2008 00:30:24

$p doit etre indiqué comme static ou encore comme variable globale. Ce qui donnerai :
$p=1;
function my_pow ( $n )
{
    if ( $p == 0 )
    {
        return ( 1 );
    }
    return ( my_pow ( $n , $p -1 ) * $n );
}
Inconveniant: il faut initialiser $p avant l'appel.

Sinon il y a :
function my_pow ( $n, $p)
{
    if ( $p == 0 )
    {
        return ( 1 );
    }
    return ( my_pow ( $n , $p -1 ) * $n );
}
Inconveniant : Il faut que le parseur transbahute la variable $p (comme s'il n'avait que ça à faire)

Il existe encore (En C je fais comme çi-dessous mais je ne sais pas si ça fonctionne en php) :
function my_pow ( $n )
{
static $p;
    if ( $p == 0 )
    {
        return ( 1 );
    }
    return ( my_pow ( $n , $p -1 ) * $n );
}
Le fait de déclarer $p static assure que la variable $p utilisera toujours la meme zone mémoire pour stocker ses valeurs. Le fait de la déclarer dans la fonction fait qu'elle n'est pas visible en dehors et "appartient" (en quelque sorte) à cette fonction. De fait il n'y a pas de confusion avec une éventuelle autre variable de meme nom.

Bonne programmation

Demi Cerveau

Commentaire de coucou747 le 25/01/2008 13:45:21 administrateur CS

sinon tu peux balader des adresses

function pow($n, &$p){
...
}

Commentaire de carolelesarcs le 20/03/2008 18:24:15

Ok, mais comment s'y prendre quand on a $p<1 comme 1/12 (pour le calcul d'une mensualisation )?

Commentaire de ouberka79 le 14/01/2009 12:17:09

merci pour votre aide

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