Python Rekursion (Recursion)

In diesem Artikel werden Sie lernen, wie man rekursive Funktionen (Funktionen, die sich selbst aufrufen) erstellt.

Was ist Rekursion in Python?

Rekursion ist der Prozess der Definition von bestimmten Inhalten basierend auf sich selbst.

Ein Beispiel aus der physischen Welt ist das Platzieren von zwei parallelen Spiegeln, die sich gegenüberstehen. Jedes Objekt zwischen ihnen wird rekursiv reflektiert.

Python rekursiver Funktion

In Python wissen wir, dass einFunktionEine Funktion kann andere Funktionen aufrufen. Eine Funktion kann sich selbst aufrufen. Diese Arten von Konstruktionen werden rekursive Funktionen genannt.

Hier ist ein Beispiel für eine rekursive Funktion zur Suche nach dem Faktoriel einer Ganzzahl.

Der Faktoriel einer Zahl ist das Produkt aller ganzen Zahlen von16,6！）ist1 * 2 * 3 * 4 * 5 * 6 = 720。

Beispiel einer rekursiven Funktion

def calc_factorial(x):
　　　　"""Das ist eine
　　　　Rekursive Funktion zur Berechnung des Ganzzahlfaktoriels"""
　　　　if x ==　1:
　　　　　　　　return　1
　　　　else:
　　　　　　　　return (x　*　calc_factorial(x-1))
num =　4
print("Der Faktoriel von", num, "ist", calc_factorial(num))

在上面的示例中，它calc_factorial()是一个递归函数，它调用了自己。

Im obigen Beispiel ist calc_factorial() eine rekursive Funktion, die sich selbst aufruft.

wenn wir die Funktion mit einem positiven Integer aufrufen, ruft sie sich selbst rekursiv auf, indem sie die Anzahl verringert.1Jede Funktion multipliziert die Zahl mit der Fakultät der Zahl darunter, bis sie

rd Aufruf mit4. Diese Rekursionsaufrufe können in folgenden Schritten erläutert werden.　1) #　4
4　*　rd Aufruf mit3st Aufruf mit　2) #　3
4　*　3　*　rd Aufruf mit2nd Aufruf mit　3) #　2
4　*　3　*　2　*　rd Aufruf mit1calc_factorial(　4) #　1
4　*　3　*　2　*　1　　　　　　　　　　　　　　　　　　nd Aufruf　4te Aufruf mit1
4　*　3　*　2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　nd Aufruf　3te Aufruf als Zahl=
4　*　6　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　nd Aufruf　2rd Aufruf
24　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　nd Aufruf　1# zurückgeben

st Aufruf1wenn die Zahl auf

Jede rekursive Funktion muss eine Grundbedingung für das Beenden der Rekursion haben, sonst wird die Funktion sich selbst unendlich oft aufrufen.

Der Python-Interpreter begrenzt die Rekursionstiefe, um unendliche Rekursionen zu vermeiden, die zu einem Stack Overflow führen können.

Standardmäßig ist die maximale Rekursionstiefe 1000. Wenn das Limit überschritten wird, ist das Ergebnis ein RecursionError. Lassen Sie uns einen solchen Fall betrachten.

def recursor():
　　　　recursor()
recursor()

Ausgabefolge

Rückverfolgung (letzter Aufruf am Ende):
　　Datei "<string>", Zeile　3, in <modul>
　　Datei "<string>", Zeile　2, in einem
　　Datei "<string>", Zeile　2, in einem
　　Datei "<string>", Zeile　2, in einem
　　[Vorherige Zeile wiederholt　996　mehrmalig]
RecursionError: maximale Rekursionstiefe überschritten

Vorteile der Rekursion

1. Rekursionsfunktionen machen den Code sauber und ordentlich.

2. Durch Rekursion können komplexe Aufgaben in einfachere Unterprobleme zerlegt werden.

3. Es ist einfacher, Sequenzen zu erzeugen, indem man sich auf Rekursion verlässt, als durch verschachtelte Verschachtelungen.

Nachteile der Rekursion

1. Manchmal ist es schwer, die Logik hinter der Rekursion zu verfolgen.

2. Rekursionen sind teuer (wenig effizient), da sie viel Speicher und Zeit in Anspruch nehmen.

3. Rekursionsfunktionen sind schwer zu debuggen.