def Sum(m): #函數(shù)返回兩個值:遞歸次數(shù),所求的值 if m==1:return 1,m return 1+Sum(m-1)[0],m+Sum(m-1)[1]cishu=Sum(10)[0] print cishu def Sum(m,n=1): ... if m==1:return n,m ... return n,m+Sum(m-1,n+1)[1] print Sum(10)[0] 10 print Sum(5)[0] 5
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我運(yùn)行了一下,result的結(jié)果為[[1, 1], [1, 1], [1, 1], [1, 1]],
你想的得到的結(jié)果是不是[[0, 0], [0, 1], [1, 0], [1, 1]] ?
如果是,那么把代碼改一改,原因是result里面4個arr是一個對象,要進(jìn)行拷貝才能使result里面4個元素值不一樣
import numpy as np
def backBack(n, cur):
if cur == n:
global result
result.append(arr[::]) #關(guān)鍵點
else:
for i in range(n):
arr[cur] = i
backBack(n, cur + 1)
result = []
arr=initiate(2)
backBack(2, 0)
print(result)
函數(shù)的遞歸調(diào)用
遞歸問題是一個說簡單也簡單,說難也有點難理解的問題.我想非常有必要對其做一個總結(jié).
首先理解一下遞歸的定義,遞歸就是直接或間接的調(diào)用自身.而至于什么時候要用到遞歸,遞歸和非遞歸又有那些區(qū)別?又是一個不太容易掌握的問題,更難的是對于遞歸調(diào)用的理解.下面我們就從程序+圖形的角度對遞歸做一個全面的闡述.
我們從常見到的遞歸問題開始:
1 階層函數(shù)
#include iostream
using namespace std;
int factorial(int n)
{
if (n == 0)
{
return 1;
}
else
{
int result = factorial(n-1);
return n * result;
}
}
int main()
{
int x = factorial(3);
cout x endl;
return 0;
}
這是一個遞歸求階層函數(shù)的實現(xiàn)。很多朋友只是知道該這么實現(xiàn)的,也清楚它是通過不斷的遞歸調(diào)用求出的結(jié)果.但他們有些不清楚中間發(fā)生了些什么.下面我們用圖對此做一個清楚的流程:
根據(jù)上面這個圖,大家可以很清楚的看出來這個函數(shù)的執(zhí)行流程。我們的階層函數(shù)factorial被調(diào)用了4次.并且我們可以看出在調(diào)用后面的調(diào)用中,前面的調(diào)用并不退出。他們同時存在內(nèi)存中。可見這是一件很浪費(fèi)資源的事情。我們該次的參數(shù)是3.如果我們傳遞10000呢。那結(jié)果就可想而知了.肯定是溢出了.就用int型來接收結(jié)果別說10000,100就會產(chǎn)生溢出.即使不溢出我想那肯定也是見很浪費(fèi)資源的事情.我們可以做一個粗略的估計:每次函數(shù)調(diào)用就單變量所需的內(nèi)存為:兩個int型變量.n和result.在32位機(jī)器上占8B.那么10000就需要10001次函數(shù)調(diào)用.共需10001*8/1024 = 78KB.這只是變量所需的內(nèi)存空間.其它的函數(shù)調(diào)用時函數(shù)入口地址等仍也需要占用內(nèi)存空間??梢娺f歸調(diào)用產(chǎn)生了一個不小的開銷.
2 斐波那契數(shù)列
int Fib(int n)
{
if (n = 1)
{
return n;
}
else
{
return Fib(n-1) + Fib(n-2);
}
}
這個函數(shù)遞歸與上面的那個有些不同.每次調(diào)用函數(shù)都會引起另外兩次的調(diào)用.最后將結(jié)果逐級返回.
我們可以看出這個遞歸函數(shù)同樣在調(diào)用后買的函數(shù)時,前面的不退出而是在等待后面的結(jié)果,最后求出總結(jié)果。這就是遞歸.
3
#include iostream
using namespace std;
void recursiveFunction1(int num)
{
if (num 5)
{
cout num endl;
recursiveFunction1(num+1);
}
}
void recursiveFunction2(int num)
{
if (num 5)
{
recursiveFunction2(num+1);
cout num endl;
}
}
int main()
{
recursiveFunction1(0);
recursiveFunction2(0);
return 0;
}
運(yùn)行結(jié)果:
1
2
3
4
4
3
2
1
該程序中有兩個遞歸函數(shù)。傳遞同樣的參數(shù),但他們的輸出結(jié)果剛好相反。理解這兩個函數(shù)的調(diào)用過程可以很好的幫助我們理解遞歸:
我想能夠把上面三個函數(shù)的遞歸調(diào)用過程理解了,你已經(jīng)把遞歸調(diào)用理解的差不多了.并且從上面的遞歸調(diào)用中我們可以總結(jié)出遞歸的一個規(guī)律:他是逐級的調(diào)用,而在函數(shù)結(jié)束的時候是從最后面往前反序的結(jié)束.這種方式是很占用資源,也很費(fèi)時的。但是有的時候使用遞歸寫出來的程序很容易理解,很易讀.
為什么使用遞歸:
1 有時候使用遞歸寫出來的程序很容易理解,很易讀.
2 有些問題只有遞歸能夠解決.非遞歸的方法無法實現(xiàn).如:漢諾塔.
遞歸的條件:
并不是說所有的問題都可以使用遞歸解決,他必須的滿足一定的條件。即有一個出口點.也就是說當(dāng)滿足一定條件時,程序可以結(jié)束,從而完成遞歸調(diào)用,否則就陷入了無限的遞歸調(diào)用之中了.并且這個條件還要是可達(dá)到的.
遞歸有哪些優(yōu)點:
易讀,容易理解,代碼一般比較短.
遞歸有哪些缺點:
占用內(nèi)存資源多,費(fèi)時,效率低下.
因此在我們寫程序的時候不要輕易的使用遞歸,雖然他有他的優(yōu)點,但是我們要在易讀性和空間,效率上多做權(quán)衡.一般情況下我們還是使用非遞歸的方法解決問題.若一個算法非遞歸解法非常難于理解。我們使用遞歸也未嘗不可.如:二叉樹的遍歷算法.非遞歸的算法很難與理解.而相比遞歸算法就容易理解很多.
對于遞歸調(diào)用的問題,我們在前一段時間寫圖形學(xué)程序時,其中有一個四連同填充算法就是使用遞歸的方法。結(jié)果當(dāng)要填充的圖形稍微大一些時,程序就自動關(guān)閉了.這不是一個人的問題,所有人寫出來的都是這個問題.當(dāng)時我們給與的解釋就是堆棧溢出。就多次遞歸調(diào)用占用太多的內(nèi)存資源致使堆棧溢出,程序沒有內(nèi)存資源執(zhí)行下去,從而被操作系統(tǒng)強(qiáng)制關(guān)閉了.這是一個真真切切的例子。所以我們在使用遞歸的時候需要權(quán)衡再三.
參考一下第一步:簡單實現(xiàn)裝飾器 def login(func): print("in Login") return func def tv(name): print("{name} in TV".format(name = name)) tv = login(tv) tv('Jack') # out: # in Login # Jack in TV 第二步:同上 效果相同,但是使用的是@login def login(func): print("in Login") return func @login def tv(name): print("{name} in TV".format(name = name)) #tv = login(tv) tv('Jack') # out: # in Login # Jack in TV 但是出現(xiàn)問題,注銷最后的執(zhí)行語句仍有輸出,原因在于@login的調(diào)用,即@login相當(dāng)于執(zhí)行了tv = login(tv) 所以才有輸出。 def login(func): print("in Login") return func @login def tv(name): print("{name} in TV".format(name = name)) #tv = login(tv) #tv('Jack') # out: # in Login 如下調(diào)整可解決 def login(func): def inner(arg): print("in Login") # return func func(arg) return inner @login def tv(name): print("{name} in TV".format(name = name)) #tv = login(tv) tv('Jack') # out: # in Login # Jack in TV 簡單的遞歸函數(shù) #!/usr/bin/env python #遞歸函數(shù) def calc(num): print("Number:",num) if num/2 1: calc(num/2) print("After Number:",num/2) calc(10) # Number: 10 # Number: 5.0 # Number: 2.5 # Number: 1.25 # After Number: 1.25 # After Number: 2.5 # After Number: 5.0 遞歸實現(xiàn)斐波那契數(shù)列 # Fibonacci sequence # F[n]=F[n-1]+F[n-2](n=2,F[0]=1,F[1]=1) # 斐波那契數(shù)列:1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, ... fibList = [1,1] def getFib(fibList): print(fibList) if fibList[-1] + fibList[-2] 300: fibList.append(fibList[-1] + fibList[-2]) getFib(fibList) pass pass getFib(fibList) print("[FINAL]:",fibList) # [1, 1] # [1, 1, 2] # [1, 1, 2, 3] # [1, 1, 2, 3, 5] # [1, 1, 2, 3, 5, 8] # [1, 1, 2, 3, 5, 8, 13] # [1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21] # [1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34] # [1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55] # [1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89] # [1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144] # [1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233] # [FINAL]: [1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233]
以上的遞歸函數(shù)相當(dāng)于:
def fact(n):
if n==1:
return 1
else:
return n*fact(n-1)
fact(1)
1
fact(5)
120
比如fact(5)的迭代過程可以表示為: