3递归

递归是很多算法都使用的一种编程方法。
如计算5的阶乘:
5!=5*4!=5*4*3!=5*4*3*2!=5*4*3*2*1
如果用factorial(n)表示阶乘,那么factorial(5)=factorial(4)5=factorial(3)45=factorial(2)345=factorial(1)2345。
如此不断的调用执行factorial(n)就是递归。

1.1 递归

祖母留下一个手提箱,手提箱的钥匙在一个盒子中,而这个盒子里又有盒子。
问题:使用什么算法,找到钥匙?
方法一:

  • 1.创建一个要查找的盒子堆
  • 2.从盒子堆中取出一个盒子,在里面找
  • 3.如果找到的是盒子,就将其加入盒子堆中,以便以后再查找,原盒子抛弃;返回第2步
  • 4.如果找到钥匙,大功告成,不再查找
def look_for_key(main_box):
    pile=main_box."建立一个盒子堆"
    while pile is not empty:
        box = pile.grab_a_box()
        for item in box:
            if item.是盒子:
                pile.append(item)
            elif item.是钥匙:
                print("钥匙找到了")

方法二:

  • 1.检查盒子的每样东西
  • 2.如果是盒子,就回到第一步
  • 3.如果是盒子,就大功告成
def look_for_key(box):
    for item in box:
        if item.是盒子:
            look_for_key(item)
        elif item.是钥匙:
            print("钥匙找到了")

这两种方法的作用相同,但方法二更清晰。递归只是让解决方案更清晰,并没有性能上的优势。实际上,在有些情况下,使用循环的性能更好。
某大佬曾经说过:“如果使用循环,程序的性能可能更高;如果使用递归,程序可能更容易理解。”

1.2 基线条件和递归条件

由于递归函数调用自己,因此编写这样的函数时很容易出错,可能导致死循环。

#倒计时
def countDown(i):
    print(i)
    countDown(i-1)

因此编写递归函数是,必须告诉他何时停止递归。因此每个递归函数都有两部分:基线条件和递归条件。递归条件指的是函数调用自己,而基线条件则指的是函数不在调用自己,从而避免形成死循环。

def countDown(i):
    print(i)
    if(i<=1): #基线条件
        return
    else:    #递归条件
        countDown(i-1)

1.3 栈

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