您当前的位置:首页 > IT编程 > python
| C语言 | Java | VB | VC | python | Android | TensorFlow | C++ | oracle | 学术与代码 | cnn卷积神经网络 | gnn | 图像修复 | Keras | 数据集 | Neo4j | 自然语言处理 | 深度学习 | 医学CAD | 医学影像 | 超参数 | pointnet | pytorch | 异常检测 | Transformers | 情感分类 | 知识图谱 |

自学教程:python如何实现递归转非递归

51自学网 2021-10-30 22:55:22
  python
这篇教程python如何实现递归转非递归写得很实用,希望能帮到您。

先说总结,这种方案总的来说就是机械化的强转,时间复杂度和空间复杂度没什么变化,唯二的优点可能是1. 不会爆栈,2. 节省了函数调用的开销

而且最终产出的代码效果不那么美观,比较冗长

思路是:当发生递归调用时,模拟函数调用的 压栈 。并处理 入参 和 返回值 和 记录返回到当前栈的时候该继续从哪里执行

以如下递归( leetcode爬楼梯 )为例

def f(n): if n <= 2:  return n return f(n - 1) + f(n - 2)

第一步:

将涉及到递归调用的,单独变成最简单的一行

def f(n): if n <= 2:  return n a = f(n - 1) b = f(n - 2) return a + b

第二步:

我们需要模拟递归栈调用,当执行完递归回到当前栈的时候需要知道从哪里继续执行,所以需要一个flag标记,开始的时候为0,我们先手工标记一下,再后序转换的时候可以方便查看

def f(n): if n <= 2:  return n a = f(n - 1) # flag1 b = f(n - 2) # flag2 return a + b

第三步:

构建解题模版

def f_iter(n): stack = [] # 入参,接收递归调用的(a,b), flag base_frame = [None, {'a': None, 'b': None}, 0] first_frame = [(n, 'a'), {}, 0] stack.append(base_frame) stack.append(first_frame) while len(stack) > 1:  arg, local, flag = stack[-1]  arg, aorb = arg  if flag == 0:   pass  elif flag == 1:   pass  elif flag == 2:   pass return stack[0][-2]['a']

first_frame = [(n, 'a'), {}, 0] 注意此时接收函数返回的时候为什么是一个字典,并且调用参数的时候传参多了一个'a',因为函数被递归调用了两次,分别得到一个a和b, 所以在返回的时候需要知道返回是给a还是给b, 如果只递归调用了一次,那么就不需要带上'a',返回的时候也不用是字典了,最后整个函数执行完成之后,base_frame里面就是最终的答案

第四步:

填充骨架,记住两点就可以了

函数调用的时候,先将当前栈的flag修改(等再次执行到当前栈的时候知道从哪里继续执行)
发生 return 的时候 stack.pop 出栈后,将结果写入栈顶的结果字典
其他照抄就行

def f_iter(n): stack = [] # 入参,局部变量(a,b), flag base_frame = [None, {'a': None, 'b': None}, 0] first_frame = [(n, 'a'), {}, 0] stack.append(base_frame) stack.append(first_frame) while len(stack) > 1:  arg, local, flag = stack[-1]  arg, aorb = arg  if flag == 0:   if arg <= 2:    stack.pop()    stack[-1][-2][aorb] = arg   else:    stack[-1][-1] = 1    new_frame = [(arg - 1, 'a'), {}, 0]    stack.append(new_frame)  elif flag == 1:   stack[-1][-1] = 2   new_frame = [(arg - 2, 'b'), {}, 0]   stack.append(new_frame)  elif flag == 2:   a, b = local['a'], local['b']   stack.pop()   stack[-1][-2][aorb] = a + b return stack[0][-2]['a']

完结,撒花:tada:

另外:有一些函数编程语言,能将所有的递归调用转化成尾调用(非尾递归),这样就不会发生爆栈的问题,但是目前流行的大多数语言都是没有这个功能的

附加练习

有兴趣可以自己按步骤试一试, 如有见解,欢迎探讨:clap:

二叉树中序遍历

递归版本

class Node: def __init__(self, val):  self.val = val  self.left = None  self.right = Nonedef list2tree(l): if len(l) == 1:  return Node(l[0]) mid = (len(l) - 1) >> 1 root = Node(l[mid]) root.left = list2tree(l[:mid]) root.right = list2tree(l[mid + 1:]) return rootdef inorder_recursive(root): if not root:  return [] return inorder_recursive(root.left) + [root.val] + inorder_recursive(root.right)l = list(range(1, 2 << 2))tree = list2tree(l)c = inorder_recursive(tree)print(c)

非递归版本

class Node: def __init__(self, val):  self.val = val  self.left = None  self.right = Nonedef list2tree(l): stack = [] # (root, left_right), {'a':,'b':}, flag base_frame = [None, {}, 0] first_frame = [(l, 'a'), {}, 0] stack.append(base_frame) stack.append(first_frame) while len(stack) >1:  cur = stack[-1]  arg, local, flag = cur  arg, aorb = arg  mid = (len(arg) - 1) >> 1  if flag == 0:   if len(arg) == 1:    stack.pop()    stack[-1][-2][aorb] = Node(arg[0])   else:    stack[-1][-1] = 1    new_frame = [(arg[:mid],'a'), {}, 0]    stack.append(new_frame)  elif flag == 1:   stack[-1][-1] = 2   new_frame = [(arg[mid+1:],'b'),{}, 0]   stack.append(new_frame)  elif flag == 2:   left, right = local['a'], local['b']   root = Node(arg[mid])   root.left = left   root.right = right   stack.pop()   stack[-1][-2][aorb] = root return stack[0][-2]['a']def inorder_recursive(root): stack = [] base_frame = [None, {}, 0] first_frame = [(root, 'a'), {'a': None, 'c': None}, 0] stack.append(base_frame) stack.append(first_frame) while len(stack) > 1:  cur = stack[-1]  arg, local, flag = cur  arg, left_right = arg  if flag == 0:   if not arg:    stack.pop()    stack[-1][-2][left_right] = []   else:    stack[-1][-1] = 1    new_frame = [(arg.left, 'a'), {}, 0]    stack.append(new_frame)  elif flag == 1:   stack[-1][-1] = 2   new_frame = [(arg.right, 'c'), {}, 0]   stack.append(new_frame)  elif flag == 2:   b = [arg.val]   ret = local['a'] + b + local['c']   stack.pop()   stack[-1][-2][left_right] = ret return stack[0][-2]['a']l = list(range(1, 2 << 2))tree = list2tree(l)c = inorder_recursive(tree)print(c)

以上就是python如何实现递归转非递归的详细内容,更多关于python 递归转非递归的资料请关注51zixue.net其它相关文章!


Python如何使用神经网络进行简单文本分类
python学习之使用Matplotlib画实时的动态折线图的示例代码
万事OK自学网:51自学网_软件自学网_CAD自学网自学excel、自学PS、自学CAD、自学C语言、自学css3实例,是一个通过网络自主学习工作技能的自学平台,网友喜欢的软件自学网站。