这种相互“递归”称作什么?

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提问于 2025-04-15 21:46

我遇到的问题是关于一种代码风格,它看起来很像递归,但又不完全是递归。递归的定义是,函数在自己的定义中调用自己。类似地,互递归是指一个函数调用另一个函数,而这个被调用的函数又直接或间接地调用我们正在定义的函数。

问题在于,我所想到的代码并不是使用同一个函数!它是在另一个函数中使用相同的代码(作为方法或闭包)。

这里的问题是,虽然我的代码是一样的,但函数并不相同。看看下面这个基本的互递归示例:

def is_even(x):
    if x == 0:
        return True
    else:
        return is_odd(x - 1)

def is_odd(x):
    if x == 0:
        return False
    else:
        return is_even(x - 1)

这个例子有点直观,而且非常明显是互递归的。然而,如果我把每个函数都包装成一个在每次调用时创建的内部函数,那就不那么清楚了:

def make_is_even(): 
    def is_even(x):
        if x == 0:
            return True
        else:
           return make_is_odd()(x - 1)
    return is_even

def make_is_odd(): 
    def is_odd(x):
        if x == 0:
            return False
        else:
            return make_is_even()(x - 1)
    return is_odd

def is_even2(x):
    return make_is_even()(x)

def is_odd2(x):
    return make_is_odd()(x)

不考虑像隐式记忆化等优化,这会产生一连串的函数调用,这并不是严格意义上的递归,因为它创建并调用各种新的函数,而从来没有调用同一个函数两次。尽管如此,所有这些函数遵循一个共同的模板,只是同一个函数被反复创建(可能有不同的自由变量)。

再一次,我们可以用类来实现一个直接等价的版本(毕竟,类实际上就是闭包,对吧;)这尤其重要,因为这种风格的[在这里插入名称]在例如组合模式中被使用。不同之处在于,在组合设计模式及其大多数用法中(即使是闭包),实例通常不是即时创建的。它本质上仍然是相同的。

class EvenChecker(object):
    def check(self, x):
        if x == 0:
            return True
        else:
            return OddChecker().check(x - 1)

class OddChecker(object):
    def check(self, x):
        if x == 0:
            return False
        else:
            return EvenChecker().check(x - 1)

def is_even3(x):
    return EvenChecker().check(x)

def is_odd3(x):
    return OddChecker().check(x)

这次的链条是对象创建和方法调用,但原理是一样的。(我实际上想指出的是,这有点不同,因为Python在每个对象的基础上定义了一个简单的包装器,每次都调用同一个函数——但这并不是我们需要知道的事情,也不一定适用于其他类和对象的实现。不过,严格来说,它确实是互递归的,还有其他一些特性,而我想知道的就是那其他的东西。)

3 个回答

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看起来,这个叫做互递归 :)

这篇文章里甚至给了和你一样的例子,提到了odd?even?这两个函数。

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互相递归其实就是一种特殊的间接递归。

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正如你所提到的,这仍然是互相递归。我觉得你问的那个“更多的东西”并没有一个特定的名字;如果有的话,我从来没听说过。

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