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初学算法:递归(基于python实现)

Python 更新时间: 发布时间: IT归档 最新发布 模块sitemap 名妆网 法律咨询 聚返吧 英语巴士网 伯小乐 网商动力

初学算法:递归(基于python实现)

1.什么是递归?

在计算机科学中是指一种通过重复将问题分解为同类的子问题而解决问题的方法。递归式方法可以被用于解决很多的计算机科学问题,因此它是计算机科学中十分重要的一个概念。简单地说,就是如果在函数中存在着调用函数本身的情况,这种现象就叫递归。

「递归」,先有「递」再有「归」,「递」的意思是将问题拆解成子问题来解决, 子问题再拆解成子子问题,...,直到被拆解的子问题无需再拆分成更细的子问题(即可以求解),「归」是说最小的子问题解决了,那么它的上一层子问题也就解决了,上一层的子问题解决了,上上层子问题自然也就解决了

2.引用一个问题来引出递归的具体案列

一、

1.创建一个要查找的盒子堆。

2.从盒子对里面取出一个盒子,在里面找。

3.如果找到的是盒子,就将其加入盒子堆中,以便再查找。

4.如果找到钥匙,则成功。

5.回到第二部。

二、

1.检查盒子中的每样东西。

2.如果是盒子,就回到第一步。

3.如果是钥匙,就大功告成。

3.代码实现

#第一种方法
def look_for_key(main_box):
  pile=main_box.make_a_pile_to_look_throught
  while pile is not empty:
    box=pile.grap_a_box()
    for item in box:
      if item.is_a_box():
        pile.append(item):
      elif item.is_a_key():
        print("found the key!")




#第二种方法
def look_for_key(box):
   for item in box:
     if item.is_a_box():
       look_for_key(item)  "递归!!!"
     elif item.is_a_key():
        print("found the key!")

3.1递归的一般形式

def function(code):
    if end_condition:  # 递归出口
        end
    else:
        f(code_small)  # 递归本身,递归

4.基性条件和递归条件

def countdown(i):
print i
countdown(i-1)
#运行这行代码会发现听不下来
"""这里就需要添加基线条件"""
def countdown(i):
    print i
   if i <= 0:#---基线条件
     return
   else:
     countdown(i-1)

5.调用栈

调用栈有两个步骤:压入(插入)和弹出(删除并读取)

def greet(name):
    print f"hello, "name+"!"
    greet2(name)
    print f"getting ready to say bye..."
    bye()
"""这个函数问候用户,再调用另外两个函数"""
def greet(name):
    print f"how are you, "+name+"!"
def bye():
    print f"ok bye!" 

现在,栈顶的内存块是函数greet的,这意味着你返回到了函数greet。当你调用函数greet2时,函数greet只执行了一部分。这是本节的一个重要概念:调用另一个函数时,当前函数暂停并处于未完成状态。该函数的所有变量的值都还在内存中。执行完函数greet2后,你回到函数greet,并从离开的地方开始接着往下执行:首先打印getting ready to say bye…,再调用函数bye

6.递归调用栈

def fact(x):
  if x==1:
   return 1
  else:
   return x*fact(x-1)

使用栈虽然很方便,但是也要付出代价:存储详尽的信息可能占用大量的内存。每个函数调用都要占用一定的内存,如果栈很高,就意味着计算机存储了大量函数调用的信息。在这种情况下,你有两种选择。
重新编写代码,转而使用循环。
使用尾递归。

7.小结

·递归指的是调用自己的函数。
·每个递归函数都有两个条件:基线条件和递归条件。
·栈有两种操作:压入和弹出。
·所有函数调用都进入调用栈。
·调用栈可能很长,这将占用大量的内存。


参考1.《算法图解》

       2.递归算法 - 知乎 (zhihu.com)

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