Python 递归函数

简述

从前有座山,山里有座庙,庙里有个老和尚,正在给小和尚讲故事!故事是什么呢?『从前有座山,山里有座庙,庙里有个老和尚,正在给小和尚讲故事!故事是什么呢?』……

这也许是最经典(口耳相传)的童谣了,充分展现了自然语言的魅力及其无限可能性,可以永远以这种递归的方式继续下去。。。

俄文艺理论家车尔尼雪夫斯基曾说过:

艺术来源于生活,却又高于生活!

生活如此,编程世界亦如此 - 没有生活原形或者现象,何来程序创作的源头和灵感?正因此,Python 中出现了这样一种函数 - 递归函数。

大多数情况下,我们见到的是一个函数调用其他函数。除此之外,函数还可以自我调用,这种类型的函数被称为递归函数。

  • 简述
  • 递归函数
  • 典型的算法
    • 迭代实现
    • 递归实现
  • 递归的优缺点
  • 更多参考

版权所有:一去丶二三里,转载请注明出处:http://blog.csdn.net/liang19890820

递归函数

递归的一个视觉效果呈现 - 捧着画框的蒙娜丽莎:

递归(Recursion),在数学与计算机科学中,是指在函数的定义中使用函数自身的方法。

在使用递归时,需要注意以下几点:

  • 递归就是在过程或函数里调用自身
  • 必须有一个明确的递归结束条件,称为递归出口。

注意: 切勿忘记递归出口,避免函数无限调用。

典型的算法

大多数学过数学、计算机科学或者读过编程相关书籍的人,想必都会遇到阶乘:

n! = 1 × 2 × 3 × … × n

也可以用递归方式定义:

n! = (n-1)! × n

其中,n >= 1,并且 0! = 1。

由于简单、清晰,因此其常被用作递归的示例。

PS: 除了阶乘以外,还有很多算法可以使用递归来处理,例如:斐波那契数列、汉诺塔等。

迭代实现

相比递归,阶乘的迭代实现更容易理解:

>>> def factorial(n):
...     result = 1
...     for i in range(2, n+1):
...         result *= i
...     return result
...
>>>
>>> factorial(1)
1
>>>
>>> factorial(5)
120
>>>
>>> factorial(10)
3628800

开始时,result 为 1,进入 for 循环,对之前的结果累积乘以 i,直至 n。

递归实现

现在,来使用递归来实现,和数学定义一样优雅。

>>> def factorial(n):
...     if n == 1:
...         return 1
...     else:
...         return n * factorial(n - 1)
...
>>>
>>> factorial(1)
1
>>>
>>> factorial(5)
120
>>>
>>> factorial(10)
3628800

当使用正整数调用 factorial() 时,会通过递减数字来递归地调用自己。

为了明确递归步骤,对 5! 进行过程分解:

factorial(5)                        # 第 1 次调用使用 5
5 * factorial(4)                    # 第 2 次调用使用 4
5 * (4 * factorial(3))              # 第 3 次调用使用 3
5 * (4 * (3 * factorial(2)))        # 第 4 次调用使用 2
5 * (4 * (3 * (2 * factorial(1))))  # 第 5 次调用使用 1
5 * (4 * (3 * (2 * 1)))             # 从第 5 次调用返回
5 * (4 * (3 * 2))                   # 从第 4 次调用返回
5 * (4 * 6)                         # 从第 3次调用返回
5 * 24                              # 从第 2 次调用返回
120                                 # 从第 1 次调用返回

当数字减少到 1 时,递归结束。

递归的优缺点:

从“编程之美”的角度来看,引用一句伟大的计算机编程名言:

To iterate is human,to recurse divine.
迭代者为人,递归者为神。
– L. Peter Deutsch

优点:

  • 递归使代码看起来更加整洁、优雅
  • 可以用递归将复杂任务分解成更简单的子问题
  • 使用递归比使用一些嵌套迭代更容易

缺点:

  • 递归的逻辑很难调试、跟进
  • 递归调用的代价高昂(效率低),因为占用了大量的内存和时间。

更多参考

时间: 2024-09-28 22:31:11

Python 递归函数的相关文章

python实现斐波那契递归函数的方法_python

本文以一个简单的实例讲述了python实现斐波那契数列数列递归函数的方法,代码精简易懂.分享给大家供大家参考之用. 主要函数代码如下: def fab(n): if n==1: return 1 if n==0: return 0 else: result=int(fab(n-1))+int(fab(n-2)) return result 测试代码如下: for i in range(10): print fab(i) 希望本文所述对大家Python程序设计的学习有所帮助. 以上是小编为您精心准

讲解Python中的递归函数_python

在函数内部,可以调用其他函数.如果一个函数在内部调用自身本身,这个函数就是递归函数. 举个例子,我们来计算阶乘n! = 1 x 2 x 3 x ... x n,用函数fact(n)表示,可以看出: fact(n) = n! = 1 x 2 x 3 x ... x (n-1) x n = (n-1)! x n = fact(n-1) x n 所以,fact(n)可以表示为n x fact(n-1),只有n=1时需要特殊处理. 于是,fact(n)用递归的方式写出来就是: def fact(n):

Python 快速入门

学习 Python 的由来 第一次接触 Python 时,是在刚毕业不久,那时公司需要做一个网盘客户端,需要调研一些 GUI 框架.由于当时 Python 很火(当然,现在也一样),便尝试了一下 PyQt(Python 语言和 Qt 库的融合),后面的事情就不再多说了...我变成了一个 Qter. 很长时间里,我对 Python 的认知停留在"Life is short, You need Python "上,就像"PHP 是世界上最好的语言"一样.直到去年的一次&

Python 嵌套函数

简述 在 Python 中,函数的用法可谓是千变万化,只不过我们平日接触的大多是一些基本用法.函数强大之处当然不止于此,它还有很多高级用法 - 闭包.装饰器... 这些高级用法都与嵌套函数紧密相关,所以有必要先熟悉一下嵌套函数. 简述 嵌套函数 封装 - 数据隐藏 贯彻 DRY 原则 版权所有:一去丶二三里,转载请注明出处:http://blog.csdn.net/liang19890820 嵌套函数 嵌套函数(Nested function)是在另一个函数(即:封闭函数)中定义的函数 嵌套函数

Python入门(四)——函数概述,参数,可变参数,关键字参数,组合参数,递归函数

Python入门(四)--函数概述,参数,可变参数,关键字参数,组合参数,递归函数 Hello,各位,我们继续来学习python 一.函数概述 函数,就是方法嘛,其实在我们之前就已经接触过了,看一下代码 #求长度 print len(["xx", "yy"]) #求绝对值 print abs(-2) 在这段代码中,这个len()和abs()就是函数 而且有意思的是,函数可以赋值 a = abs print a(-2) 这也是可以的 二.函数参数 那我们会使用了,我们

python中尾递归用法实例详解

  这篇文章主要介绍了python中尾递归用法,较为详细的分析了尾递归原理与相关使用技巧,非常具有实用价值,需要的朋友可以参考下 本文实例讲述了python中尾递归用法.分享给大家供大家参考.具体分析如下: 如果一个函数中所有递归形式的调用都出现在函数的末尾,我们称这个递归函数是尾递归的.当递归调用是整个函数体中最后执行的语句且它的返回值不属于表达式的一部分时,这个递归调用就是尾递归.尾递归函数的特点是在回归过程中不用做任何操作,这个特性很重要,因为大多数现代的编译器会利用这种特点自动生成优化的

《从问题到程序:用Python学编程和计算》——练习

练习 概念和理解 1.   复习下面概念:数值积分,区间分割法,舍入误差,简单重复,累积,累积变量,生成和筛选,递推,递推变量,素数(质数),因子和真因子,哥德巴赫猜想,输入循环,输入控制的循环,递归定义,递归函数,循环定义,无穷递归,循环和递归,斐波那契数列,二路递归,计时,循环不变式,计算复杂性,最大公约数,欧几里得算法(辗转相除法),河内塔问题,自递归,相互递归,程序终止性,不可判定,Collatz猜想,唯一定义原则,自下而上,自顶向下,逐步求精,形式参数(形参),文档串,实际参数(实参)

《从问题到程序:用Python学编程和计算》——3.5 练习

3.5 练习 概念和理解 1. 复习下面概念:数值积分,区间分割法,舍入误差,简单重复,累积,累积变量,生成和筛选,递推,递推变量,素数(质数),因子和真因子,哥德巴赫猜想,输入循环,输入控制的循环,递归定义,递归函数,循环定义,无穷递归,循环和递归,斐波那契数列,二路递归,计时,循环不变式,计算复杂性,最大公约数,欧几里得算法(辗转相除法),河内塔问题,自递归,相互递归,程序终止性,不可判定,Collatz猜想,唯一定义原则,自下而上,自顶向下,逐步求精,形式参数(形参),文档串,实际参数(实

Python yield使用方法示例_python

1. iterator叠代器最简单例子应该是数组下标了,且看下面的c++代码: 复制代码 代码如下: int array[10];for ( int i = 0; i < 10; i++ )    printf("%d ", array[i]); 叠代器工作在一个容器里(array[10]),它按一定顺序(i++)从容器里取出值(array[i])并进行操作(printf("%d ", array[i]). 上面的代码翻译成python:   复制代码 代码如