如何递归实现将数组中每个元素重复n次的功能

需求明确 #

• 输入原始数组：[8, 4, 3, 4]
• 每个元素重复次数：n=3
• 预期输出结果：[8, 8, 8, 4, 4, 4, 3, 3, 3, 4, 4, 4]

前置说明 #

你提供的迭代实现中，两个if判断是完全冗余的，不管j%n是否为0，都执行相同的赋值操作，直接写b[j] = a[i]即可，不需要分支判断。

递归实现思路 #

递归的核心是将大问题拆解为同逻辑的子问题，设置终止条件：

1. 终止条件：原数组的所有元素都已处理完毕
2. 子问题逻辑：每次取出原数组当前未处理的第一个元素，将其重复n次追加到结果数组中，再递归处理剩下的原数组元素

完整可运行递归代码 #

import javax.swing.*;
import java.util.Arrays;

public class RepeatElementRecursive {
    // 递归辅助方法：参数分别是原始数组、重复次数、当前处理到的原数组下标、结果数组
    private static void fillArray(int[] original, int repeatTimes, int currentIndex, int[] result) {
        // 终止条件：所有原数组元素都处理完了
        if (currentIndex >= original.length) {
            return;
        }
        // 把当前元素填充到结果数组对应的位置
        int currentValue = original[currentIndex];
        int startPos = currentIndex * repeatTimes;
        for (int i = 0; i < repeatTimes; i++) {
            result[startPos + i] = currentValue;
        }
        // 递归处理下一个元素
        fillArray(original, repeatTimes, currentIndex + 1, result);
    }

    // 对外暴露的调用方法
    public static int[] repeatElements(int[] original, int repeatTimes) {
        if (original == null || original.length == 0 || repeatTimes <= 0) {
            return new int[0];
        }
        int[] result = new int[original.length * repeatTimes];
        fillArray(original, repeatTimes, 0, result);
        return result;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] a = {1,2,3};
        int n = Integer.parseInt(JOptionPane.showInputDialog("Enter n"));
        int[] b = repeatElements(a, n);
        JOptionPane.showMessageDialog(null, Arrays.toString(b));
    }
}

递归逻辑验证 #

以你给出的示例输入[8,4,3,4]、n=3为例，递归执行流程：

1. 第一次调用：处理下标0的元素8，填充结果数组0-2位为8，递归调用处理下标1
2. 第二次调用：处理下标1的元素4，填充结果数组3-5位为4，递归调用处理下标2
3. 第三次调用：处理下标2的元素3，填充结果数组6-8位为3，递归调用处理下标3
4. 第四次调用：处理下标3的元素4，填充结果数组9-11位为4，递归调用处理下标4
5. 下标4超出原数组长度4，终止递归，返回结果数组

内容的提问来源于stack exchange，提问作者judahthehogwash