Python进阶之尾递归的用法实例

yipeiwu_com5年前Python基础

作者是一名沉迷于Python无法自拔的蛇友,为提高水平,把Python的重点和有趣的实例发在简书上。

尾递归

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代码。

(来源于不说人话的某度)

下面是笔者的个人理解:把计算出的值存在函数内部(当然不止尾递归)是其计算方法,从而不用在栈中去创建一个新的,这样就大大节省了空间。函数调用中最后返回的结果是单纯的递归函数调用(或返回结果)就是尾递归。

实例

实例还是和笔者的上一篇文章相同,建议读者阅读 Python —— 递归

1、阶乘

常规递归阶乘:

def factorial(n): 
  if n == 0:
    return 1
  return factorial(n - 1) * n

我们来看一下执行过程:

factorial(4) 
factorial(3) * 4 
factorial(2) * 3 * 4 
factorial(1) * 2 * 3 * 4 
factorial(0) * 1 * 2 * 3 * 4 
1 * 1 * 2 * 3 * 4 
1 * 2 * 3 * 4 
2 * 3 * 4 
6 * 4 
24

但是如果把上面的函数写成如下形式:

def factorial(n, acc=1): 
  if n == 0:
    return acc
  return factorial(n - 1, n * acc)

我们再看下执行过程:

factorial(4, 1) 
factorial(3, 4) 
factorial(2, 12) 
factorial(1, 24) 
factorial(0, 24) 
24

很直观的就可以看出,这次的 factorial 函数在递归调用的时候不会产生一系列逐渐增多的中间变量了,而是将状态保存在 acc 这个变量中。而这种形式的递归,就叫做尾递归。

2、斐波那契数列

常规递斐波那契数列:

def fib(n):
  if n < 2:
    return n
  else:
    return fib(n - 1) + fib(n - 2)

而尾递归:

def fib_tail(n, r, t):
  if n == 1:
    return r
  else:
    return fib_tail(n - 1, t, r + t)

一下子就充满了逼格,还高效了许多,何乐而不为呢!

总结

可以看出,在每次递归调用的时候,都会产生一个临时变量,导致进程内存占用量增大一些。这样执行一些递归层数比较深的代码时,除了无谓的内存浪费,还有可能导致著名的堆栈溢出错误。

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持【听图阁-专注于Python设计】。

相关文章

Python+OpenCv制作证件图片生成器的操作方法

本项目使用Python和OpenCv实现身份证图片生成工具,填入信息,选择一张头像图片(即可生成黑白和彩色身份证图片)。可以选择是否自动抠图,自动抠图目前仅支持蓝色背景,对自动抠图效果不...

总结Python中逻辑运算符的使用

总结Python中逻辑运算符的使用

下表列出了所有Python语言支持的逻辑运算符。假设变量a持有10和变量b持有20,则:  示例: 试试下面的例子就明白了所有的Python编程语言提供了逻辑运算符:...

python的staticmethod与classmethod实现实例代码

本文源于一时好奇,想要弄清出python的staticmethod()这一builtin方法的实现,查了一些资料(主要是python官方手册了)汇集于此 python在类中,有三种调用m...

Pycharm设置去除显示的波浪线方法

Pycharm设置去除显示的波浪线方法

近期安装了python后,发现使用pycharm工具打开代码后发现代码下边会有波浪线的显示;但是该代码语句确实没有错误,通过查询发现了两种方法去掉该波纹的显示,下面就具体说明一下: 方法...

python3 实现的对象与json相互转换操作示例

本文实例讲述了python3 实现的对象与json相互转换操作。分享给大家供大家参考,具体如下: 1. python主要有三种数据类型:字典、列表、元组,其分别由花括号,中括号,小括号表...