測開之函式進階· 第1篇《遞迴函式》

清菡發表於2020-12-21

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作者:清菡
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目錄

  • 一、往期回顧
    • 1.生成器程式碼詳解
    • 2.生成器的三個方法
  • 二、遞迴函式
    • 1.什麼是遞迴函式
    • 2.遞迴函式呼叫原理圖
    • 3.遞迴邊界
    • 4.通過遞迴函式實現的任意數的階乘
    • 5.這個遞迴函式的遞迴臨界點在哪?
    • 6.斐波那契數列
  • 三、系列推薦

一、往期回顧

1.生成器程式碼詳解

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


# send:與生成器進行互動
g = gen()

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

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

通過生成器獲取元素的時候,首先生成器進去的話,當呼叫生成器獲取裡面的值,它會從上往下走,走到j = yield i這裡,把yield這裡的i這個值返回出來,呼叫完gen()返回一個生成器g

通過這個生成器next(g)去拿值的時候,然後它從上往下執行程式碼,走到j = yield i這裡,yield相當於把i,通過yield返回出去。

從生成器裡面返回出來,就生成一個資料。生成這個i,到第一個print(next(g))這裡,列印的就是i

第二個print(next(g)),再用next()呼叫生成器的時候,那麼這個生成器會從yield之後繼續往下執行。

通過next()去觸發生成器的時候,yield之後是沒有內容的,j接收的就是空的,所以列印j的時候,列印出來的是個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:與生成器進行互動
g = gen()

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

執行後報錯:

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

在這裡只建立了gen()這個生成器,這個生成器還沒有生成過任何資料,這個時候生成器就暫停在函式最開始的地方def gen():這裡。

這裡send(100)這個值進去的話,在這裡執行,直接執行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()必須在呼叫了一次next()之後才呼叫。可以和next()一樣,去獲取生成器裡面的內容。

2.1next()獲取生成器裡面的內容:

# 生成器的三個方法: send  close  throw

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


# send:與生成器進行互動
g = gen()

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


2.2send()在呼叫了一次next()之後呼叫,獲取生成器裡面的內容:

# 生成器的三個方法: send  close  throw

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


# send:與生成器進行互動
g = gen()

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

yield只能在函式裡面用。yield關鍵字是用在建立生成器的時候,只要函式裡面使用了yield關鍵字,在呼叫函式的時候,函式不會立馬被執行。

因為這個函式不是簡單的函式了,它是個生成器。

在函式外面,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:與生成器進行互動
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。引數:1.異常型別。2.異常資訊。

這個方法可以接收 2 個引數,第一個引數:Exception 異常型別。第二個引數:傳入異常的資訊。

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、遞迴函式

1.什麼是遞迴函式

在函式中呼叫函式自身,我們把這樣的函式叫做遞迴函式。

2.遞迴函式呼叫原理圖

遞迴函式呼叫自身的圖,圖片來自網路

3.遞迴邊界

遞迴邊界:退出遞迴的終止條件。

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

func()

在外面呼叫函式,直接陷入一個死迴圈。在函式內部呼叫func()這個函式,又到def func():這裡來執行,然後print('99999'),又func()呼叫。

不斷得自身呼叫,這樣就造成了死迴圈。

Pycharm 有個檢測機制: 當它內部檢測到這個是個無限遞迴,沒有遞迴臨界點的一個遞迴函式,那麼這個時候,它遞迴多少次之後,會自動給終止了。

使用遞迴函式的時候,一定要注意一個點:就是一定要設定遞迴的邊界。遞迴的邊界就是遞迴函式的終止條件。

如果你不設定遞迴邊界,那麼你定義的遞迴函式就是個死迴圈,一直無限得呼叫自身。

4.通過遞迴函式實現的任意數的階乘

4.1 什麼是階乘?

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

遞迴能實現的,通過迴圈都能實現。

Python 中遞迴用得不多,不太建議使用遞迴,因為遞迴不太好用,用遞迴還不如用迴圈。

4.2 怎麼去算階乘呢?

定義個函式,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引數是不是等於 1,如果是等於 1 的話,就直接給它return返回出去。然後,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)

如果在這裡用遞迴函式,呼叫func(1)。那麼這個時候,這個func(1)呼叫遞迴函式。

這個函式返回的是什麼?

呼叫這段程式碼:

    if n == 1:
        return 1

返回的是個 1。

將程式碼修改成如下:

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後面的程式碼return n * fun(n-1)

這裡的 n 是個 3,fun(n-1)就是fun(2),那麼就是3 * fun(2)

這個時候會再次呼叫自身這個函式:

這個時候 n 是什麼?

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。那這裡就是個 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)。呼叫fun(3)就相當於再次呼叫fun(n),就是4 *3* fun(2)

再次呼叫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)呼叫,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.這個遞迴函式的遞迴臨界點在哪?

    if n == 1:
        return 1

n=1的時候就不會呼叫自身了。當滿足某個條件,不再呼叫自身,那麼這個就被稱為遞迴臨界點。

例如改成n==-1

 if n == -1:
        return 1

這個時候,這個函式的遞迴臨界點在哪?

這個遞迴臨界點就是-1

def fun(n):
    if n == -1:# 遞迴臨界點:當達到遞迴臨界點的時候,就不再呼叫自身函式的條件
        return 1
    else:
        return n * fun(n-1) # 4 *3*2*1

fun(4)

任何遞迴函式,它的原理都是一樣的。定義一個遞迴函式,在遞迴函式裡面它其實就是不斷得呼叫自身,然後設定遞迴函式的時候,一定不能忘了遞迴條件。

6.斐波那契數列

後面的數都是等於前 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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