Python递归详解

Python递归详解递归的依据在数学中,其实就是数学中的数学归纳法。一、数学归纳法什么是数学归纳法?最简单和常见的数学归纳法是证明当n等于任意一个自然数时某命题成立。证明分下面两步:证明当n=1时命题成立。假设n=m时命题成立,那么可以推导出在n=m+1时命题也成立。(m代表任意自然数)这种方法的原理在于:首先证明在某个起点值时命题成立,然后证明从一个值到下一个值的过程有效。当这两点都已经证明…

大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。

递归的依据在数学中,其实就是数学中的数学归纳法。

一、数学归纳法

什么是数学归纳法?

最简单和常见的数学归纳法是证明当n等于任意一个自然数时某命题成立。证明分下面两步:

证明当n= 1时命题成立。 假设n=m时命题成立,那么可以推导出在n=m+1时命题也成立。(m代表任意自然数)

这种方法的原理在于:首先证明在某个起点值时命题成立,然后证明从一个值到下一个值的过程有效。当这两点都已经证明,那么任意值都可以通过反复使用这个方法推导出来。把这个方法想成多米诺效应也许更容易理解一些。例如:你有一列很长的直立着的多米诺骨牌,如果你可以:

  1. 证明第一张骨牌会倒。
  2. 证明只要任意一张骨牌倒了,那么与其相邻的下一张骨牌也会倒。

思考:怎么证明所有人都是秃子?

  • 我们知道有0根头发的人是秃子,有1根头发的人也是秃子;
  • 假设有n根头发的人是秃子,那么有n+1根头发的人也是秃子;
  • 所以,所有人都是秃子;

二、什么是递归

所谓递归,简单点来说,就是一个函数直接或间接调用自身的一种方法,它通常把一个大型复杂的问题层层转化为一个与原问题相似的规模较小的问题来求解。

 

我们可以把” 递归 “比喻成 “查字典 “,当你查一个词,发现这个词的解释中某个词仍然不懂,于是你开始查这第二个词。

可惜,第二个词里仍然有不懂的词,于是查第三个词,这样查下去,直到有一个词的解释是你完全能看懂的,那么递归走到了尽头,然后你开始后退,逐个明白之前查过的每一个词,最终,你明白了最开始那个词的意思。(摘自知乎的一个回答)

 

我们以阶乘为例:

def Factorial(n):
    if n==0:
        return 1
    return n*Factorial(n-1) 

三、递归和栈的关系

常常听到 “递归的过程就是出入栈的过程”,这句话怎么理解?比如以上面的阶乘例子为例:求n=3,递归过程如下:

Python递归详解

 

第 1~4 步,都是入栈过程,Factorial(3)调用了Factorial(2),Factorial(2)又接着调用Factorial(1),直到Factorial(0)。

第 5 步,因 0 是递归结束条件,故不再入栈,此时栈高度为 4,即为我们平时所说的递归深度;

第 6~9 步,Factorial(0)做完,出栈,而Factorial(0)做完意味着Factorial(1)也做完,同样进行出栈,重复下去,直到所有的都出栈完毕,递归结束。

四、如何思考递归

递归的思维方式和我们正常的推理方式是相反的。

那我们怎么判断这个递归计算是否是正确的呢?Paul Graham 提到一种方法,如下:

如果下面这两点是成立的,我们就知道这个递归对于所有的 n 都是正确的。

  1. 当 n=0,1 时,结果正确;
  2. 假设递归对于 n 是正确的,同时对于 n+1 也正确。

 

汉诺塔展开问题

问题描述为:有三根杆子 A,B,C。A 杆上有 N 个穿孔圆盘,盘的尺寸由上到下依次变大,B,C 杆为空。要求按下列规则将所有圆盘移至 C 杆:

  1. 每次只能移动一个圆盘;
  2. 大盘不能叠在小盘上面。

问:如何移?最少要移动多少次?

Python递归详解

 

首先看下基本情况,即终止条件:N=1 时,直接从 A 移到 C

再来看下通用情况:当有 N 个圆盘在 A 上,我们已经找到办法将其移到 C 杠上了,我们怎么移动 N+1 个圆盘到 C 杠上呢?很简单,我们首先用将 N 个圆盘移动到 C 上的方法将 N 个圆盘都移动到 B 上,然后再把第 N+1 个圆盘(最后一个)移动到 C 上,再用同样的方法将在 B 杠上的 N 个圆盘移动到 C 上,问题解决。

代码如下:

def Han(n,a,b,c):
    if n ==1:
        print('a--->c')
    else:
        Han(n-1,a,c,b)# 如果想要移动n个盘子到指定目的,那么一定要先将n-1个盘子移动到备用柱上
        print('a--->c')
        #剩下待处理的盘子还有n-1个
        #此时盘子已经在B上而不是在A上
        #让第n-1个盘子从B移动到C
        Han(n-1,b,a,c)   

五、什么时候用递归

问题可用递归来解决需具备的条件:

  1. 子问题需与原问题为同样的事,且规模更小;
  2. 程序停止条件。
版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 举报,一经查实,本站将立刻删除。

发布者:全栈程序员-站长,转载请注明出处:https://javaforall.net/149772.html原文链接:https://javaforall.net

赞 (0)
全栈程序员-站长的头像全栈程序员-站长


相关推荐

  • [转]AVALONDOCK 2.0入门指南第一部分

    [转]AVALONDOCK 2.0入门指南第一部分AvalonDock2.0可以用来为WPF创建一个类似VisualStudio的界面,深入理解如何使用AvalonDock进行开发是很重要的。在这个入门指南里,我将演示如何开始使用AvalonDock,下面的文章都是基于2.0版本的。并且不能用于早期的版本。AvalonDock是一个组合的布局模型,很多的控件都在视图上显示,一个DockingManager类也显示在停靠…

    2022年7月20日
  • 整数补码加减法运算法则是什么_补码加减法中

    整数补码加减法运算法则是什么_补码加减法中整数的补码计算正数的补码计算:与原码相同负数的补码计算:①先求出负数的原码,如-4的原码为10000100②通过原码求出反码,负数的反码就是:除符号位以外,其他位全部取反,如-4的反码为11111011③负数的补码等于负数的反码末位+1,如-4的补码为11111100特例:约定-128的补码为10000000注:若已知补码求原码:正数也是它本身,负数的求法同上,即对补码除符号位外取反,末位加1,就得到原码整数补码加减运算加法[A+B]补=[A]补+[B]补减法[

    2022年9月22日
  • 新手小白学JAVA 面向对象之多态

    新手小白学JAVA 面向对象之多态4多态4.1概念多态指同一个实体同时具有多种形式它是面向对象程序设计(OOP)的一个重要特征。主要是指同一个对象,在不同时刻,代表的对象不一样,指的是对象的多种形态。好处是:可以把不同的子类对象都当作父类来看,可以屏蔽不同子类对象之间的差异,写出通用的代码,做出通用的编程,统一调用标准。水果有两种形态:水果和苹果,不关心买回来的是苹果还是西瓜,只要是水果就行classAnimal{//1.定义父类Animal…eat(){syso(“吃啥都行”)}}classCatexte

    2022年7月19日
  • Linux安装gcc的四种方法「建议收藏」

    Linux安装gcc的四种方法「建议收藏」相比于windows系统,Linux安装程序就比较复杂了,很多需要root用户才能安装。常见的有以下几种安装方法 源码安装 rpm包安装 yum安装(RedHat、CentOS) apt-get安装(debian,ubuntu) 源码安装以安装gcc为例,登陆https://gcc.gnu.org/,下载自己想要的版本的gcc安装包上传gcc-4.1.2.tar.gz到Linux服务器任意目录,解压解压目录执行shell命令./configurat.

    2022年5月26日
  • linux下线刷硬盘

    linux下线刷硬盘

    2022年3月5日
  • 一分钟制作U盘版BT3 – 有图滴儿 bt3破解教程

    一分钟制作U盘版BT3 – 有图滴儿 bt3破解教程

    2021年12月10日

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注

关注全栈程序员社区公众号