C#将递归算法转换为非递归算法提高性能

1.1.1. 简介

递归是指某个函数或过程直接或间接的调用自身。一般地一个递归包括递归出口和递归体两部分，递归出口确定递归到何时结束，而递归体确定递归求解时的递推关系。递归算法有两个基本特征：一是递归算法是一种分而治之的、把复杂问题分解为简单问题的求解问题方法，对于求解某些复杂问题，递归算法分析问题的方法是有效地；而是递归算法的时间、控件效率通常比较差。因此对解决某些问题时，我们希望用递归算法分析问题，用非递归算法解决问题，这就需要把递归算法转换为非递归算法。

把递归算法转化为非递归算法有如下三种基本方法：

(1). 通过分析，跳过分解过程，直接用循环结构的算法实现求解过程。

(2). 自己用栈模拟系统的运行时栈，通过分析只保存必须保存的信息，从而用非递归算法替代递归算法。

(3). 利用栈保存参数，由于栈的后进先出特性吻合递归算法的执行过程，因而可以用非递归算法替代递归算法。

1.1.2. 应用场景

在系统中，构造树形结构（WBS模板树、具体项目的WBS树、项目群树、省市县树形结构等）时用到了递归算法。就结构简单的树形结构而言，对性能的影响并不明显，例如项目群树，它的属于一维的树形结构，且采用递归算法的递归深度小于3。但是，对于复杂的树形结构，采用递归算法实现时，响应速度普遍较慢，如WBS模板树、具体项目的WBS树以及省市县树形结构等，都是多维的，且递归深度不确定(至少大于3)。因此，在构造复杂的树性结构时需要把递归算法转换为非递归算法。除此之外，在其它复杂的递归算法中，也可以采用将递归算法转换为非递归算法的方法，以提高算法的性能。

1.1.3. 应用示例及效果

在系统中，将递归算法转换为非递归算法大大提高系统的性能，以省市县树形结构的加载为例进行说明，关键程序代码如下：

   // 定义树形结构数据集合

              ObservableCollection<E_Region> proviceList = new ObservableCollection<E_Region>();

              E_Region regionTemp = new E_Region(); // 
                for (int i = 0; i < dt.Rows.Count; i++)
                {
                       regionTemp = new E_Region();
                       regionTemp.RegionID = dt.Rows[i]["RegionID"].ToString();
                       regionTemp.RegionFather = dt.Rows[i]["RegionFather"].ToString();
                       regionTemp.RegionName = dt.Rows[i]["RegionName"].ToString();
                       regionTemp.RegionDescription = dt.Rows[i]["RegionDescription"].ToString(); 
                       FindRegion(regionTemp, region, proviceList); // 
                       region = regionTemp; 
                }

/// <summary>
        /// 递归加载数据
        /// </summary>
        /// <param name="temp">当前对象</param>
        /// <param name="parent">父级对象</param>

/// <param name=" proviceList ">树形数据集合</param>
        private void FindRegion(E_Region temp, E_Region parent, ObservableCollection<E_Region> proviceList )
        {
               if (temp.RegionFather == "0")
               {
                                temp.ParentRegion = null;
                               proviceList.Add(temp);
                 }
                  else if (temp.RegionFather != parent.RegionFather)
                 {
                                if (temp.RegionFather == parent.RegionID)
                               {
                                          parent.RegionItemView1.Add(temp);
                                           temp.ParentRegion = parent;
                               }
                               else
                               {
                                          FindRegion(temp, parent.ParentRegion);
                               }
                  }
                  else if (parent.RegionFather == parent.RegionFather)
                 { 
                               temp.ParentRegion = parent.ParentRegion;
                                parent.ParentRegion.RegionItemView1.Add(temp);
                  }
        }

采用非递归算法构造省市县树形结构，提高了效率，从以往的20秒多提高到现在的5秒。