Las funciones recursivas son aquellas que se llaman a sí mismas para resolver un problema. Este enfoque es útil para problemas que pueden dividirse en subproblemas más pequeños del mismo tipo. En este tema, aprenderemos cómo definir y utilizar funciones recursivas en ALGOL.
Conceptos Clave
- Recursión: Técnica en la que una función se llama a sí misma.
- Caso Base: Condición que detiene la recursión.
- Caso Recursivo: Parte de la función que incluye la llamada recursiva.
Ejemplo Básico: Factorial de un Número
El factorial de un número \( n \) (denotado como \( n! \)) se define como el producto de todos los enteros positivos menores o iguales a \( n \). Matemáticamente, se puede definir como:
- \( 0! = 1 \)
- \( n! = n \times (n-1)! \) para \( n > 0 \)
Implementación en ALGOL
procedure factorial(n); value n; integer n; begin if n = 0 then factorial := 1 else factorial := n * factorial(n - 1) end;
Explicación del Código
- Definición de la Función:
procedure factorial(n);
define una función llamadafactorial
que toma un parámetron
. - Tipo de Parámetro:
value n; integer n;
especifica quen
es un valor entero. - Caso Base:
if n = 0 then factorial := 1
define el caso base donde el factorial de 0 es 1. - Caso Recursivo:
else factorial := n * factorial(n - 1)
define el caso recursivo donde la función se llama a sí misma con el valorn-1
.
Ejercicio Práctico: Serie de Fibonacci
La serie de Fibonacci es una secuencia de números donde cada número es la suma de los dos anteriores. Los primeros dos números de la serie son 0 y 1. Matemáticamente, se define como:
- \( F(0) = 0 \)
- \( F(1) = 1 \)
- \( F(n) = F(n-1) + F(n-2) \) para \( n > 1 \)
Implementación en ALGOL
procedure fibonacci(n); value n; integer n; begin if n = 0 then fibonacci := 0 else if n = 1 then fibonacci := 1 else fibonacci := fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2) end;
Explicación del Código
- Definición de la Función:
procedure fibonacci(n);
define una función llamadafibonacci
que toma un parámetron
. - Tipo de Parámetro:
value n; integer n;
especifica quen
es un valor entero. - Caso Base:
if n = 0 then fibonacci := 0
yelse if n = 1 then fibonacci := 1
definen los casos base donde los primeros dos números de la serie son 0 y 1. - Caso Recursivo:
else fibonacci := fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2)
define el caso recursivo donde la función se llama a sí misma con los valoresn-1
yn-2
.
Ejercicio
Problema
Escribe una función recursiva en ALGOL para calcular la suma de los primeros \( n \) números naturales.
Solución
procedure sum_natural(n); value n; integer n; begin if n = 0 then sum_natural := 0 else sum_natural := n + sum_natural(n - 1) end;
Explicación del Código
- Definición de la Función:
procedure sum_natural(n);
define una función llamadasum_natural
que toma un parámetron
. - Tipo de Parámetro:
value n; integer n;
especifica quen
es un valor entero. - Caso Base:
if n = 0 then sum_natural := 0
define el caso base donde la suma de los primeros 0 números es 0. - Caso Recursivo:
else sum_natural := n + sum_natural(n - 1)
define el caso recursivo donde la función se llama a sí misma con el valorn-1
.
Retroalimentación y Consejos
- Errores Comunes: Un error común en la recursión es no definir correctamente el caso base, lo que puede llevar a una recursión infinita.
- Optimización: Las funciones recursivas pueden ser ineficientes para problemas grandes debido a la sobrecarga de llamadas a funciones. Considera usar técnicas como la memoización para optimizar.
Conclusión
En esta sección, hemos aprendido sobre las funciones recursivas en ALGOL, cómo definirlas y utilizarlas para resolver problemas comunes como el cálculo del factorial y la serie de Fibonacci. La recursión es una herramienta poderosa, pero debe usarse con cuidado para evitar problemas de rendimiento y errores lógicos. En el próximo módulo, exploraremos los procedimientos en ALGOL y cómo se diferencian de las funciones.
Curso de Programación en ALGOL
Módulo 1: Introducción a ALGOL
- ¿Qué es ALGOL?
- Historia y Evolución de ALGOL
- Configuración del Entorno ALGOL
- Primer Programa en ALGOL
Módulo 2: Sintaxis y Estructura Básica
- Estructura del Programa ALGOL
- Variables y Tipos de Datos
- Entrada y Salida Básica
- Operadores y Expresiones
Módulo 3: Estructuras de Control
Módulo 4: Funciones y Procedimientos
- Definición de Funciones
- Parámetros de Función y Valores de Retorno
- Funciones Recursivas
- Procedimientos en ALGOL
Módulo 5: Estructuras de Datos
Módulo 6: Temas Avanzados
Módulo 7: Aplicaciones Prácticas
- Métodos Numéricos
- Implementación de Algoritmos
- Construcción de un Compilador Simple
- Estudios de Caso y Proyectos