測開之函式進階· 第1篇《遞迴函式》
阿新 • • 發佈: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
```PYTHON
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))
```
![](https://gitee.com/qinghanstudy/qinghan/raw/master/img/20201220113415.png)
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,就生成一個數據。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,打印出來的是個`None`。
### 2.生成器的三個方法
```PYTHON
# 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:
![](https://gitee.com/qinghanstudy/qinghan/raw/master/img/20201220115752.png)
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。**
#### 2.1`next()`獲取生成器裡面的內容:
```PYTHON
# 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))
```
![](https://gitee.com/qinghanstudy/qinghan/raw/master/img/20201220121125.png)
#### 2.2`send()`在呼叫了一次`next()`之後呼叫,獲取生成器裡面的內容:
```PYTHON
# 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))
```
![](https://gitee.com/qinghanstudy/qinghan/raw/master/img/20201220120838.png)
**`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數了,它是個生成器。
在函式外面,是沒辦法用`yield`關鍵字的。
![](https://gitee.com/qinghanstudy/qinghan/raw/master/img/20201220121948.png)
#### 2.3`close()`:關閉生成器
```PYTHON
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))
```
![](https://gitee.com/qinghanstudy/qinghan/raw/master/img/20201220124019.png)
#### 2.4`throw()`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!")`
![](https://gitee.com/qinghanstudy/qinghan/raw/master/img/20201220125434.png)
ValueError:
`g.throw(ValueError,"清菡,大事不好,報錯了,嚶嚶嚶~")`
![](https://gitee.com/qinghanstudy/qinghan/raw/master/img/20201220125556.png)
## 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](https://gitee.com/qinghanstudy/qinghan/raw/master/img/20201220154308.png)
### 3.遞迴邊界
遞迴邊界:**退出遞迴的終止條件。**
```PYTHON
def func():
print('99999')
func()
func()
```
![](https://gitee.com/qinghanstudy/qinghan/raw/master/img/20201220132818.png)
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。
![](https://gitee.com/qinghanstudy/qinghan/raw/master/img/20201220133811.png)
**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)`。
![](https://gitee.com/qinghanstudy/qinghan/raw/master/img/20201220141705.png)
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:
```PYTHON
if n == 1:
return 1
```
返回的是個 1。
將程式碼修改成如下:
```python
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:
```PYTHON
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:
![](https://gitee.com/qinghanstudy/qinghan/raw/master/img/20201220143534.png)
`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`。
```PYTHON
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?
```PYTHON
if n == 1:
return 1
```
當`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`
```PYTHON
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`。
```python
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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