16.1-函数递归

作者: BeautifulSoulpy | 来源:发表于2019-09-18 16:53 被阅读0次

    每个人的一生,都有自己必须要吃的苦,总要经受一些磨砺,才能靠近自己期待的生活。人,除了自渡,他人爱莫能助!所以无论生活多难,你都要坚持勇敢。

    函数递归有性能问题,但非常绕,一般是面试的考点^,重点题目!**

    递归函数即直接或间接调用自身的函数,且递归过程中必须有一个明确的递归结束条件,称为递归出口。递归极其强大一点就是能够遍历任意的,不可预知的程序的结构,比如遍历复杂的嵌套列表。

    本章总结:

    1. 计算机数据结构常见的还有:栈、队列、堆、链表、树、图 等;这些数据结构广泛应用在计算机编程的各个方面。 栈的特点 后进先出;,栈跟线程相关;是每个线程自己的数据结构;
    2. 堆(heap)是计算机科学中一类特殊的数据结构的统称,通常是一个可以被看做一棵树的数组对象。堆总是满足下列性质:堆是受GC管理的

    栈 (Stack):是一种只能通过访问其一端来实现数据存储与检索的线性数据结构,具有后进先出 ( last in first out,LIFO ) 的特征;只能在栈的一端进行插入和删除运算,这一端被称为栈顶,另一端称为栈底;先进入的数据被压入栈底,最后的数据在栈顶,需要读数据的时候从栈顶开始弹出数据(最后一个数据被第一个读出来)。将数据压入栈顶,称为入栈(push);将数据从栈顶取出,称为出栈(pop)。

    栈的设计中,主要需要:栈顶元素 top、入栈 push 方法、出栈 pop 方法、获取栈顶元素 peek ;

    压栈:递归效率不高,可能会导致栈溢出(函数调用是通过栈这种数据结构实现的,每进入一个函数调用,就会增加一层栈帧,函数每返回,栈就会减少一层栈帧,由于栈的大小不是无限的,递归调用过多,可能会导致栈溢出)

    Cpython 递归深度(压栈)限制1000 ;

    总结
    1.压栈 类似如 压上头、放作业本一层一层往上叠,是引用类型;函数结束后,清除函数的层数;
    2.栈是跟线程相关,栈是每个线程自己的数据结构;

    栈跟线程相关
    def fn(n):
        print(n)
    fn(1) # 线程1
    fn(2) # 线程2
    fn('a')
    ---------------------------------------------
    1
    2
    a
    
    1.可变类型列表要区别对待 ;
    def fn(n=[]):   
        n += [1]    #覆盖原来的 extend;
        
    def fn1(n=[]):
        n = n + [1]  # new list
    
    
    Rscursion 递归

    当边界条件不满足的时候,递归前进;
    当边界条件满足的时候,递归返回;

    递归函数优点
    递归函数的优点是定义简单,逻辑清晰。理论上,所有的递归函数都可以写成循环的方式,但循环的逻辑不如递归清晰。

    递归函数缺点
    递归调用的次数过多,会导致栈溢出。还是用之前阶乘的例子,1000 的阶乘用递归函数会报错。

    练习1:fib数列问题;

    写法1: fib序列;
    a = 0
    b = 1
    n = 4
    for i in range(n):
        a,b = b, a+b
        print(b)
    -------------------------------
    1
    2
    3
    5
    
    写法2:用函数递归;性能极差;  fib(n) = fib(n-1) + fib(n-2)
    def fib(n):
        if n < 3:
            return 1
        else:
            return fib(n-1) + fib(n-2)
        
    for i in range(1,11):
        print(fib(i))
    
    写法3:三元表达式
    def fib(n):
        return 1 if n<3 else fib(n-1)+fib(n-2)
    fib(4)
    
    写法4:函数调用 优化策略 —— 函数递归变成for循环;
    def fib(n,pre=0,cur=1):
        pre,cur = cur,pre + cur
        if n == 0:
            return pre
        return fib(n-1,pre,cur)
    fib(3)
    -----------------
    3
    
    

    循环递归调用是非常危险的;往往挖这种情况发上在代码复杂的情况下;

    函数递归总结:
    1.递归是一种很自然的表达,符合逻辑要求;
    2.递归相对运行效率低,第一次调用函数都要开辟栈帧;
    3.递归有深度限制,注意栈,内存是否溢出;
    4.如果有限次数的递归,可以使用循坏代替;注意是否出现死循环;
    5.即是递归代码简洁,但是能不用就不用递归;

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