如何在python中构建递归函数?

2024-04-24 15:50:31 发布

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如何在python中构建递归函数?


3条回答

我想知道你是不是说“递归”。下面是计算factorial function的递归函数的一个简单示例:

def factorial(n):
    if n == 0:
        return 1
    else:
        return n * factorial(n - 1)

递归算法的两个关键元素是:

  • 终止条件:n == 0
  • 函数每次用较小的数字调用自身的简化步骤:factorial(n - 1)

Python中的递归与其他语言中的递归一样工作,递归构造是根据自身定义的:

例如,递归类可以是二叉树(或任何树):

class tree():
    def __init__(self):
        '''Initialise the tree'''
        self.Data = None
        self.Count = 0
        self.LeftSubtree = None
        self.RightSubtree = None

    def Insert(self, data):
        '''Add an item of data to the tree'''
        if self.Data == None:
            self.Data = data
            self.Count += 1
        elif data < self.Data:
            if self.LeftSubtree == None:
                # tree is a recurive class definition
                self.LeftSubtree = tree()
            # Insert is a recursive function
            self.LeftSubtree.Insert(data)
        elif data == self.Data:
            self.Count += 1
        elif data > self.Data:
            if self.RightSubtree == None:
                self.RightSubtree = tree()
            self.RightSubtree.Insert(data)

if __name__ == '__main__':
    T = tree()
    # The root node
    T.Insert('b')
    # Will be put into the left subtree
    T.Insert('a')
    # Will be put into the right subtree
    T.Insert('c')

如前所述,递归结构必须具有终止条件。在这个类中,它不那么明显,因为它只在添加新元素时递归,并且只额外执行一次。

同样值得注意的是,python在默认情况下对可用的递归深度有一个限制,以避免吸收计算机的所有内存。在我的电脑上是1000。我不知道这是否取决于硬件等的变化来查看您的:

import sys
sys.getrecursionlimit()

设置它:

import sys #(if you haven't already)
sys.setrecursionlimit()

编辑:我不能保证我的二叉树是有史以来最有效的设计。如果有人能改进,我很高兴听到

假设您想要构建: u(n+1)=f(u(n)),其中u(0)=u0

一种解决方案是定义一个简单的递归函数:

u0 = ...

def f(x):
  ...

def u(n):
  if n==0: return u0
  return f(u(n-1))

不幸的是,如果要计算u的高值,将遇到堆栈溢出错误。

另一个解决方案是一个简单的循环:

def u(n):
  ux = u0
  for i in xrange(n):
    ux=f(ux)
  return ux

但是如果你想要多个u值来表示不同的n值,这是次优的。可以缓存数组中的所有值,但可能会遇到内存不足错误。您可能希望改用生成器:

def u(n):
  ux = u0
  for i in xrange(n):
    ux=f(ux)
  yield ux

for val in u(1000):
  print val

还有很多其他的选择,但我想这些是主要的。

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