測開之函數進階· 第1篇《遞歸函數》


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作者:清菡
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目錄

  • 一、往期回顧
    • 1.生成器代碼詳解
    • 2.生成器的三個方法
  • 二、遞歸函數
    • 1.什么是遞歸函數
    • 2.遞歸函數調用原理圖
    • 3.遞歸邊界
    • 4.通過遞歸函數實現的任意數的階乘
    • 5.這個遞歸函數的遞歸臨界點在哪?
    • 6.斐波那契數列
  • 三、系列推薦

一、往期回顧

1.生成器代碼詳解

def gen():
    for i in range(5):
        j = yield i
        print(j)


# send:與生成器進行交互
g = gen()

print(next(g))
print(next(g))

第一個print(next(g))打印的 0,就是生成器生成的元素。第二個print(next(g))打印的 1 也是生成器生成的元素,None 是print(j)打印的j

通過生成器獲取元素的時候,首先生成器進去的話,當調用生成器獲取里面的值,它會從上往下走,走到j = yield i這里,把yield這里的i這個值返回出來,調用完gen()返回一個生成器g

通過這個生成器next(g)去拿值的時候,然后它從上往下執行代碼,走到j = yield i這里,yield相當於把i,通過yield返回出去。

從生成器里面返回出來,就生成一個數據。生成這個i,到第一個print(next(g))這里,打印的就是i

第二個print(next(g)),再用next()調用生成器的時候,那么這個生成器會從yield之后繼續往下執行。

通過next()去觸發生成器的時候,yield之后是沒有內容的,j接收的就是空的,所以打印j的時候,打印出來的是個None

2.生成器的三個方法

# 生成器的三個方法: send  close  throw

def gen():
    for i in range(5):
        j = yield i
        print(j)


# send:與生成器進行交互
g = gen()

print(g.send(100))
print(next(g))
print(next(g))

運行后報錯:

生成器的send()方法,它運行的時候會從上一個yield結束的地方來進行運行。

在這里只創建了gen()這個生成器,這個生成器還沒有生成過任何數據,這個時候生成器就暫停在函數最開始的地方def gen():這里。

這里send(100)這個值進去的話,在這里運行,直接運行for i in range(5):這個語句,send(100)生成進去的這個值沒有地方接收,所以報錯了。

send()必須在調用了一次next()之后才調用。可以和next()一樣,去獲取生成器里面的內容。

2.1next()獲取生成器里面的內容:

# 生成器的三個方法: send  close  throw

def gen():
    for i in range(5):
        j = yield i
        print(j)


# send:與生成器進行交互
g = gen()

print(next(g))
print(next(g))
# print(g.send(100))


2.2send()在調用了一次next()之后調用,獲取生成器里面的內容:

# 生成器的三個方法: send  close  throw

def gen():
    for i in range(5):
        j = yield i
        print(j)


# send:與生成器進行交互
g = gen()

print(next(g))
print(g.send(100))
# print(next(g))

yield只能在函數里面用。yield關鍵字是用在創建生成器的時候,只要函數里面使用了yield關鍵字,在調用函數的時候,函數不會立馬被執行。

因為這個函數不是簡單的函數了,它是個生成器。

在函數外面,是沒辦法用yield關鍵字的。

2.3close():關閉生成器

def gen():
    for i in range(5):
        j = yield i
        print(j)

yield 100

# send:與生成器進行交互
g = gen()

print(next(g))
# print(next(g))
# print(g.send(100))

# close:關閉生成器
g.close()
print(next(g))

2.4throw()方法:在生成器內部主動引發一個異常。參數:1.異常類型。2.異常信息。

這個方法可以接收 2 個參數,第一個參數:Exception 異常類型。第二個參數:傳入異常的信息。

Exception 報錯:

g.throw(Exception,"Method throw called!")

ValueError:

g.throw(ValueError,"清菡,大事不好,報錯了,嚶嚶嚶~")

二、遞歸函數

1.什么是遞歸函數

在函數中調用函數自身,我們把這樣的函數叫做遞歸函數。

2.遞歸函數調用原理圖

遞歸函數調用自身的圖,圖片來自網絡

3.遞歸邊界

遞歸邊界:退出遞歸的終止條件。

def func():
    print('99999')
    func()

func()

在外面調用函數,直接陷入一個死循環。在函數內部調用func()這個函數,又到def func():這里來執行,然后print('99999'),又func()調用。

不斷得自身調用,這樣就造成了死循環。

Pycharm 有個檢測機制: 當它內部檢測到這個是個無限遞歸,沒有遞歸臨界點的一個遞歸函數,那么這個時候,它遞歸多少次之后,會自動給終止了。

使用遞歸函數的時候,一定要注意一個點:就是一定要設置遞歸的邊界。遞歸的邊界就是遞歸函數的終止條件。

如果你不設置遞歸邊界,那么你定義的遞歸函數就是個死循環,一直無限得調用自身。

4.通過遞歸函數實現的任意數的階乘

4.1 什么是階乘?

1 的階乘 1
2 的階乘 1 * 2
3 的階乘 1 * 2 * 3
4 的階乘 1 * 2 * 3 * 4

遞歸能實現的,通過循環都能實現。

Python 中遞歸用得不多,不太建議使用遞歸,因為遞歸不太好用,用遞歸還不如用循環。

4.2 怎么去算階乘呢?

定義個函數,算任意數的階乘。傳 1,就算 1 的階乘,傳 10 就算 10 的階乘。

可以這樣做:

首先要判斷下它傳進來的這個參數是不是等於 1,如果是等於 1 的話,就直接給它return返回出去。然后,如果它不等於 1 的話,就返回return n * (n-1)*(n-2)

n 傳進來是 1,那應該返回 1;如果傳的是 2,應該返回return n * (n-1)

如果在這里用遞歸函數,調用func(1)。那么這個時候,這個func(1)調用遞歸函數。

這個函數返回的是什么?

調用這段代碼:

    if n == 1:
        return 1

返回的是個 1。

將代碼修改成如下:

def fun(n):
    if n == 1:
        return 1
    else:
        return n * fun(n-1)

fun(3)

如果是fun(3),3 傳進來:

def fun(n):
    if n == 1:
        return 1

肯定是不成立的。

else后面的代碼return n * fun(n-1)

這里的 n 是個 3,fun(n-1)就是fun(2),那么就是3 * fun(2)

這個時候會再次調用自身這個函數:

這個時候 n 是什么?

fun(2)的時候 n 是個 2,就是3 *2* fun(1)fun(1)再執行下,出來的結果是個 1。那這里就是個 1,就是3*2*1

等於 3 的時候,返回的結果就是3*2*1

4.3 改成fun(4)看看:

首先 4 進來,n 等於 4,fun(n-1)就是fun(3)。調用fun(3)就相當於再次調用fun(n),就是4 *3* fun(2)

再次調用fun(2),再進來,前面return n * fun(n-1)這一截得到 2,fun(3-1)得到 2,所以最終得到4*3*2* fun(1)

fun(1)調用,結果出來就是個 1。就是4*3*2*1

def fun(n):
    if n == 1:
        return 1
    else:
        return n * fun(n-1) # 4 *3*2*1

fun(4)

5.這個遞歸函數的遞歸臨界點在哪?

    if n == 1:
        return 1

n=1的時候就不會調用自身了。當滿足某個條件,不再調用自身,那么這個就被稱為遞歸臨界點。

例如改成n==-1

 if n == -1:
        return 1

這個時候,這個函數的遞歸臨界點在哪?

這個遞歸臨界點就是-1

def fun(n):
    if n == -1:# 遞歸臨界點:當達到遞歸臨界點的時候,就不再調用自身函數的條件
        return 1
    else:
        return n * fun(n-1) # 4 *3*2*1

fun(4)

任何遞歸函數,它的原理都是一樣的。定義一個遞歸函數,在遞歸函數里面它其實就是不斷得調用自身,然后設置遞歸函數的時候,一定不能忘了遞歸條件。

6.斐波那契數列

后面的數都是等於前 2 個數相加的結果。

斐波那契數列的第一個數值是 1,第二個數值也是個 1,第三個數等於前兩個數相加的結果(那就是 2),第四個數等於於前兩個數相加的結果(那就是 3)。

[1,1,2,3,5]

以此類推。

三、系列推薦


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