Python 递归函数

水深无声 2021-12-23 10:47 315阅读 0赞

一直以为递归是一件很简单的事情，把循环给增加一个对需要递归过程的引用就OK了，但到了实际应用的时候发现远远不是这样。

**参考链接：**https://www.liaoxuefeng.com/wiki/897692888725344/897693398334720

主要学到了怎样让递归以更高效的方式去运行。

作者先讲了递归的一般写法，就是对自身的调用。

def fact(n):
        if n==1:
            return 1
        return n * fact(n - 1)

随后作者耐心的给出了当n=5时函数的运行过程

`===> fact(5) ===> 5 * fact(4) ===> 5 * (4 * fact(3)) ===> 5 * (4 * (3 * fact(2))) ===> 5 * (4 * (3 * (2 * fact(1))))#注意程序到这里会运行到最底部，然后一步一步向上走 ===> 5 * (4 * (3 * (2 * 1))) ===> 5 * (4 * (3 * 2)) ===> 5 * (4 * 6) ===> 5 * 24 ===> 120`

不过，这些写起来虽然逻辑清晰，但是如果递归的层数过高就会发生栈溢出的情况，栈溢出是递归进行到最底层的过程中，一次一次对函数的调用。在计算机中，函数调用时通过栈这种数据结构来实现的，每当进行一个函数调用，栈就会增加一个栈帧，每当函数返回，就相应的减少一个栈帧。由于栈的大小不是无限的，所以当函数调用的次数过多，就会发生栈溢出。

解决这种栈溢出的方法就是通过**尾递归**优化，尾递归优化的效果和循环的效果是一样的.

尾递归是指在函数返回的时候调用函数本身，并且return语句不能包含表达式。

对前面函数改进后的结果如下：

ef fact(n):
        return fact_iter(n, 1)
    
    def fact_iter(num, product):
        if num == 1:
            return product
        return fact_iter(num - 1, num * product)

当n=5时对应的fact\_iter(5,1)运行历程如下：

===> fact_iter(5, 1)
    ===> fact_iter(4, 5)
    ===> fact_iter(3, 20)
    ===> fact_iter(2, 60)
    ===> fact_iter(1, 120)
    ===> 120

尾递归调用时，如果做了优化，栈的长度不会增长，因此，做多少次函数调用也不会导致栈溢出，遗憾的是，大多数编程语言都没有对尾递归做相应的优化。

> 使用递归函数的优点是逻辑简单清晰，缺点是过深的调用会导致栈溢出。
> 
> 针对尾递归优化的语言可以通过尾递归防止栈溢出。尾递归事实上和循环是等价的，没有循环语句的编程语言只能通过尾递归实现循环。
> 
>  
> 
> Python标准的解释器没有针对尾递归做优化，任何递归函数都存在栈溢出的问题。

转载于:https://www.cnblogs.com/Gaoqiking/p/11033029.html