C#でメソッドを再帰的に呼び出す方法を解説！階乗計算のサンプルコード付き

C#では、メソッドの中で自分自身を呼び出す「再帰呼び出し（リカーシブコール）」を使うことで、繰り返し処理をシンプルに記述できます。この記事では、代表的な例として「階乗（Factorial）」の計算を再帰関数 display() を使って実装する方法を解説します。

再帰呼び出しの基本構造

再帰関数には必ず「終了条件（ベースケース）」が必要です。今回の階乗計算では、引数が 1 の場合に 1 を返すことで再帰を停止させます。これは数学的に「1の階乗は1」という定義に基づいています。

if (n == 1)
    return 1;

それ以外の場合は、自分自身を引数を減らしながら呼び出し続けます。これにより、問題が少しずつ小さくなり、最終的に終了条件に到達します。

5! を求める場合の処理の流れ

例えば 5 の階乗（5!）を求めたい場合、再帰関数は以下のように順番に呼び出されていきます。

Iteration1: 5 * display(5 - 1);
Iteration2: 4 * display(4 - 1);
Iteration3: 3 * display(3 - 1);
Iteration4: 2 * display(2 - 1);

各呼び出しが完了すると、結果が逆順に掛け合わされ、最終的に 5 × 4 × 3 × 2 × 1 = 120 という答えが得られます。

C#メソッドを再帰的に呼び出す完全なサンプルコード

using System;
namespace MyApplication {
    class Factorial {
        public int display(int n) {
            if (n == 1)
                return 1;
            else
                return n * display(n - 1);
        }
        static void Main(string[] args) {
            int value = 5;
            int ret;
            Factorial fact = new Factorial();
            ret = fact.display(value);
            Console.WriteLine("Value is : {0}", ret);
            Console.ReadLine();
        }
    }
}

実行結果

Value is : 120

再帰を使う際の注意点

再帰呼び出しはコードを簡潔にできる一方で、終了条件を忘れたり間違えたりすると、メソッドが無限に呼び出され続け、StackOverflowException（スタックオーバーフロー例外）が発生する恐れがあります。また、非常に大きな数値を扱う場合は、ループ処理の方がパフォーマンス面で有利になることもあります。用途に応じて使い分けることが大切です。