python学习笔记之尾递归

最新推荐文章于 2024-03-06 15:44:32 发布

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本文介绍了递归函数的概念及其在Python中的应用，并深入探讨了尾递归如何避免栈溢出的问题。通过对比普通递归与尾递归的实现方式，展示了尾递归优化的重要性。

python学习笔记之尾递归

在函数内部，可以调用其它函数，如果在内部调用自身函数，则把这个函数称为递归函数。

def fact(n):
    if n==1:
       return 1
    return n*fact(n-1)   
print(fact(5))
>>3628800

递归函数的特点是定义简单，逻辑清晰。但使用递归函数要注意防止栈溢出。在计算机里，函数调用是通过栈（stack)这种数据结构来实现的，每进行一次函数调用，栈就会增加一层，每当函数返回，栈就会减一层。但由于栈的大小是有限的，所以，递归调用得过多就会导致栈溢出。比如，fact(1000)

print(fact(1000))

GJC8`9N$VI.png)

解决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。

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)
print(fact(5))
print(fact(1000))

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。

但实际上大多数编程语言是没有对尾递归进行优化的，包括python,所以，即使把上面的fact(n)函数改成尾递归方式，也会导致栈溢出。

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