递归
def fact(n):
if n==1:
return 1
return n * fact(n - 1)
使用递归函数需要注意防止栈溢出问题。在计算机中函数调用是通过栈(stack)这种数据结构实现的,每当进入一个函数调用,栈就会增加一层栈帧,每当函数返回,栈就会减一层栈帧。由于栈的大小不是无限的,所以,递归调用的次数过多,会导致栈溢出。可以试试fact(1000)
:
>>>fack(1000)
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
File "<stdin>", line 4, in fact
...
File "<stdin>", line 4, in fact
RuntimeError: maximum recursion depth exceeded(超过最大递归深度)
尾递归
解决递归调用栈溢出的方法是通过尾递归
优化,事实上尾递归和循环的效果是一样的,所以,把循环
看成是一种特殊的尾递归函数
也是可以的。
尾递归是指,在函数返回的时候,调用自身本身,并且,return语句不能包含表达式
。这样,编译器或者解释器就可以把尾递归做优化,使递归本身无论调用多少次,都只占用一个栈帧,不会出现栈溢出的情况。
上面的fact(n)
函数由于return n * fact(n - 1)
引入了乘法表达式,所以就不是尾递归了。要改成尾递归方式,需要多一点代码,主要是要把每一步的乘积传入到递归函数中:
def fact(n):
return fact_iter(n, 1)
def fact_iter(num, product):
if num == 1:
return product
return fact_iter(num - 1, num * product)
可以看到,return fact_iter(num - 1, num * product)
仅返回递归函数本身,num - 1
和num * product
在函数调用前就会被计算,不影响函数调用。