Python中的遞歸函數(shù)使用詳解
一、什么是遞歸
在函數(shù)內(nèi)部調(diào)用自己的函數(shù)。
二、什么是遞歸調(diào)用
一種特殊的嵌套調(diào)用,是指某個函數(shù)調(diào)用自己或者調(diào)用其他函數(shù)后再次調(diào)用自己。
由于不能無限嵌套調(diào)用,所以某個遞歸函數(shù)一定存在至少兩個分支,一個是退出嵌套,不再直接或者間接調(diào)用自己;另外一個則是繼續(xù)嵌套。
一般通過函數(shù)的輸入?yún)?shù)來決定走哪個分支,所以遞歸函數(shù)一般都是帶有參數(shù)的。
三、應(yīng)用實例
1、遞歸函數(shù):求和
def funs(n):
#1+2+3+4=10
# 退出遞歸的分支
if n==1:
return 1
# 遞歸調(diào)用
return n+funs(n-1)
# 求4的和
print(funs(4))2、遞歸函數(shù):求階乘

def get_factorial(n): # 定義階乘函數(shù)
#1*2*3*4=24
# 退出遞歸的分支
if n==1:
return 1
# 遞歸調(diào)用
return n*get_factorial(n-1)
# 求4的階乘
print(get_factorial(4))3、斐波拉契級數(shù)
有這樣一個數(shù)列:1,1,2,3,5,8,13,21,34…。其第一元素和第二個元素等于 1,其他元素等于其前面兩個元素的和。用數(shù)學公式表示如下:

# 分析:
# A age(4) = age(4-1) +8
# B age(3) = age(3-1) + 8
# C age(2) = age(2-1) + 8
# D age(1) = 16
# 回溯:一層一層的調(diào)用下去
# 遞推:滿足某種結(jié)束條件后,結(jié)束遞歸調(diào)用,然后一層一層返回。
def get_age(n):
if n==1: #結(jié)束遞歸調(diào)用
return 16
else: #遞歸調(diào)用
return get_age(n-1)+8
print(get_age(1)) #第1個人年齡
print(get_age(4)) #第4個人年齡4、詢問年齡:A比B大8歲,B比C大8歲,C比D大8歲,D是16歲
# 分析:
# A age(4) = age(4-1) +8
# B age(3) = age(3-1) + 8
# C age(2) = age(2-1) + 8
# D age(1) = 16
# 回溯:一層一層的調(diào)用下去
# 遞推:滿足某種結(jié)束條件后,結(jié)束遞歸調(diào)用,然后一層一層返回。
def get_age(n):
if n==1: #結(jié)束遞歸調(diào)用
return 16
else: #遞歸調(diào)用
return get_age(n-1)+8
print(get_age(1)) #第1個人年齡
print(get_age(4)) #第4個人年齡5、對于一個有n個元素的列表,全排列得到所有的這些排列的列表。
一般對于 n 個元素的列表有 n! 種排列方式。如對于 [1,2,3] 有下面幾種排列方法:
def get_combination(ll,start):
"""
:param ll: 排序的列表
:param start: 起始位置一般為0
:return: 空
"""
end=len(ll) #記錄元素個數(shù)
if start==end: #遞歸的結(jié)束條件
print(ll)
else:
i=start #指向本次需要排列的第一個位置(本輪需要固定的位置)
# 循環(huán)排列的序列中的每一個數(shù),
for n in range(start,end):
# 依次交換數(shù)據(jù)
ll[n],ll[i]=ll[i],ll[n]
#遞歸調(diào)用
get_combination(ll,start+1)
# 回到上一步,交換數(shù)據(jù)
ll[n],ll[i]=ll[i],ll[n]
#1*2*3=6
get_combination([1,2,3],0)
#1*2*3*4=24
get_combination(['red','yellow','green','blue'],0)全排列

四、引用標準庫函數(shù):itertools庫

1、全排列可以使用這個標準庫函數(shù)
import itertools print(list(itertools.permutations([1, 2, 3], 3))) print(list(itertools.permutations(range(3), 2)))

五、遞歸函數(shù)調(diào)用深度的默認最大值為 1000
1、當調(diào)用階乘使用10萬時 ,print(get_factorial(100000)),發(fā)生以下異常:

說明:
注意遞歸的深度。
由于遞歸會產(chǎn)生多次函數(shù)調(diào)用,而函數(shù)調(diào)用會消耗代碼的??臻g,如果遞歸的深度太大,會導(dǎo)致棧溢出。
以上面的階乘為例,如果計算 100000 的階乘,在一般機器上都會出現(xiàn)棧溢出的問題
默認情況下,函數(shù)調(diào)用深度的最大值為 1000,如果達到或者超過 1000 就會出現(xiàn)上面的錯誤信息。
import sys # 得到最大調(diào)用深度 print(sys.getrecursionlimit())
如果希望修改該系統(tǒng)值,也可以通過 sys 模塊的接口函數(shù)來實現(xiàn)。 如希望最大函數(shù)調(diào)用深度為 100000,那么可以使用下面的代碼進行修改:
# 設(shè)定最大調(diào)用深度 sys.setrecursionlimit(10000)
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