如何使用递归打印对象数组？

Question

我将创建一个 Book 类的数组，我不相信 Book 类的内容，但我已经实现了 Comparable，尽管在这个确切的示例中并不需要使用它。我需要返回一个字符串。在过去的示例中，我们总是这样做，以便它是无效的，但使用 System.out.println。我对整个递归的掌握程度很低，所以如果有人可以提供帮助，我将不胜感激。谢谢

Answer 1

递归不是解决这个问题的正确策略。听起来您正在寻求家庭作业帮助，因此我建议您让您的助教或学校的其他资源参与进来，以更好地了解您的问题的背景。既然你提到它：实现Comparable 不是打印数组所必需的。如果您打算对数组进行排序，则需要Comparable。

也就是说，这听起来像是您需要的组件：

1. 您的Book 类需要一个字符串表示。在 Java 中，通常您将其编码为 toString 方法：

   class Book
   {
      private String title;
   
      // ...other Book methods defined here...
   
      public String toString()
      {
          return this.title; // Or whatever the correct string representation of your Book is.
      }
   }
   

2. 我假设你已经初始化了一个 Books 数组，比如在你的 main 函数中。通常，您会迭代地打印列表。这要简单得多。看到这个答案：How to print out individual Strings from Iterable<String>。

   但是，您的问题是特定于递归的。递归函数总是需要两个元素：

   1. 基本案例
   2. 递归步骤

   递归迭代列表在函数式编程中很常见，常见的基本情况是空列表。 Java 数组不适合这种模式，尽管像LinkedList 这样的一些List 实现是。也就是说，我们可以通过使递归步骤增加一个计数器来使用数组。与在for 循环中迭代列表相比，这实际上具有零优势，并且具有容易发生堆栈溢出的主要缺点。但是，你要求递归......

   public String stringifyBooks(Book[] books, int currentIndex)
   {
        // From https://stackoverflow.com/questions/47169798/how-to-print-an-array-of-objects-using-recursion
        if (currentIndex >= books.length || currentIndex < 0)
        {
            // Base case
            return "";
        }
        else
        {
            // Recursive step
            return books[currentIndex].toString() + ", " +
                stringifyBooks(books, currentIndex + 1);
        }
   }
   

   现在您可以使用Books 数组和初始索引调用stringifyBooks，您将获得从该索引开始的所有书籍字符串。如果传递的初始索引大于书籍数组的长度，或者书籍是空数组，会发生什么情况？

   当您自己尝试时，您可能会注意到此解决方案会产生一个尾随 ", "。为避免这种情况，您可以尝试 (a) 调整基本情况（或添加第二个“基本情况”），或者您可以 (b) 调整递归步骤以识别递归函数调用何时遇到基本情况（提示: 检查基本情况返回的值并在递归步骤中考虑）。

   使用递归会受到 Java 堆栈大小限制的影响。在一大堆书（比如 10,000 本书）上试一试，你可能会遇到限制。此外，所有字符串连接的成本将非常大。顺便说一句，如果您在迭代算法（即使用for 循环的算法）中累积字符串，您也将支付这笔费用。由于这个原因，Java 提供了一个内置的StringBuilder。看看您是否可以修改上面的代码以在递归步骤中将每本书接收到 StringBuilder 和 append，而不是在每个递归步骤中使用 + 运算符连接字符串。 （请注意，此修改将意味着 stringifyBooks 将返回 void 而不是 String - 您的 StringBuilder 参数最终实际上是您的返回值。）

   最后，如果您打算使用List<Book> 而不是Book[]，您可以构造一个递归函数，其中：(1) 基本情况检查List 的isEmpty 函数并返回"" ; （2）递归案例创建列表中第一个元素的字符串，移除第一个元素，调用列表上的递归函数，然后返回第一个元素的字符串+递归函数调用的结果。 （或者用StringBuilder 做同样的事情。）如果你这样做，你会删除currentIndex 变量。请记住，这会破坏您的书籍列表，因此如果您在使用该函数后需要它，则需要在调用递归函数之前克隆它。

Answer 2

要从方法中返回字符串，您只需在方法头中这样说：

public String getName(){
    return this.name;
}

如果您想返回 Object 的 String 表示，约定是使用 .toString() 方法。 String.format() 对此非常有帮助。

public String toString(){
    return String.format("Name: %s Number of pages: %d", this.name, this.numPages);
}

编辑：

使用递归打印这些对象的数组：

public static String arrayAsString(Book[] books, int startIndex){
    if(startIndex > books.length - 1) return null;

    String toAppend = arrayAsString(books, startIndex + 1);

    if(toAppend == null) return books[startIndex].toString();
    else return books[startIndex].toString() + " " + toAppend;
}