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# 递归函数# 在函数内部,可以调用其他函数。如果一个函数在内部调用自身本身,这个函数就是递归函数# 计算n!def fact(n): if n == 1: return 1 return n * fact(n - 1)print(fact(1))print(fact(5))# 递归函数的优点是定义简单,逻辑清晰# 理论上,所有的递归函数都可以写成循环的方式,但循环的逻辑不如递归清晰# 使用递归函数要防止栈溢出# 在计算机中,函数调用是通过栈(stack)这种数据结构实现的# 每当进入一个函数调用,栈就会加一层栈帧,每当函数返回,栈就会减一层栈帧# 由于栈的大小不是无限的,所以,递归调用的次数过多,会导致栈溢出# fact(1000)# 解决递归调用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# 上面的fact(n)函数由于return n * fact(n - 1)引入了乘法表达式,所以就不是尾递归了# 要改成尾递归方式,需要多一点代码,主要是要把每一步的乘积传入到递归函数中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)# 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print(fact(5))# 尾递归调用时,如果做了优化,栈不会增长,因此,无论多少次调用也不会导致栈溢出# 使用递归函数的优点是逻辑简单清晰,缺点是过深的调用会导致栈溢出# 针对尾递归优化的语言可以通过尾递归防止栈溢出# 尾递归事实上和循环是等价的,没有循环语句的编程语言只能通过尾递归实现循环# Python标准的解释器没有针对尾递归做优化,任何递归函数都存在栈溢出的问题
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