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Python遞歸函數(shù)

在函數(shù)內(nèi)部,還可以調(diào)用其他函數(shù),比如實現(xiàn)函數(shù)data_of_square的時候,它接收邊長一個參數(shù),同時返回正方形的周長和面積,而求周長和求面積是完全獨立的邏輯,可以定義成兩個新的函數(shù),然后在data_of_square函數(shù)中再調(diào)用這兩個函數(shù),得到結(jié)果并返回。

def square_area(side):
    return side * side

def square_perimeter(side):
    return 4 * side

def data_of_square(side):
    C = square_perimeter(side)
    S = square_area(side)
    return C, S

在函數(shù)內(nèi)部調(diào)用其他函數(shù),是非常常見的,通過合理拆分邏輯,可以降低程序的復(fù)雜度。如果在一個函數(shù)內(nèi)部調(diào)用其自身,這個函數(shù)就是遞歸函數(shù)。
舉個例子,我們來計算階乘 n! = 1 * 2 * 3 * ... * n,用函數(shù) fact(n)表示,可以看出:

fact(n) = n! = 1 * 2 * 3 * ... * (n-1) * n = (n-1)! * n = fact(n-1) * n

所以,fact(n)可以表示為 n * fact(n-1),只有n=1時需要特殊處理。
于是,fact(n)用遞歸的方式寫出來就是:

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

這個fact(n)就是遞歸函數(shù),可以試試計算得到的結(jié)果。

fact(1) # ==> 1
fact(5) # ==> 120

我們可以拆解fact(5)計算的詳細邏輯

===> fact(5)
===> 5 * fact(4)
===> 5 * (4 * fact(3))
===> 5 * (4 * (3 * fact(2)))
===> 5 * (4 * (3 * (2 * fact(1))))
===> 5 * (4 * (3 * (2 * 1)))
===> 5 * (4 * (3 * 2))
===> 5 * (4 * 6)
===> 5 * 24
===> 120

遞歸函數(shù)的優(yōu)點是定義簡單,邏輯清晰。理論上,所有的遞歸函數(shù)都可以寫成循環(huán)的方式,但循環(huán)的邏輯不如遞歸清晰。
使用遞歸函數(shù)需要注意防止棧溢出。在計算機中,函數(shù)調(diào)用是通過棧(stack)這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的,每當(dāng)進入一個函數(shù)調(diào)用,棧就會加一層棧幀,每當(dāng)函數(shù)返回,棧就會減一層棧幀。由于棧的大小不是無限的,所以,遞歸調(diào)用的次數(shù)過多,會導(dǎo)致棧溢出??梢栽囋囉嬎?fact(10000)。

Traceback (most recent call last):
RecursionError: maximum recursion depth exceeded in comparison

任務(wù)

請分別使用循環(huán)和遞歸的形式定義函數(shù),求出1~100的和。

?不會了怎么辦

參考答案:

# 循環(huán)
def my_sumA(n):
    sum = 0
    index = 1
    while index <= n:
        sum += index
        index += 1
    return sum

# 遞歸
def my_sumB(n):
    sum = 0
    if n == 1:
        sum = n
    else:
        sum = n + my_sumB(n - 1)
    return sum
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