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遞歸算法
- 一、嵌套調(diào)用的過程
- 二、遞歸的基本原則
- 1、遞歸的基本原則
- 2、無限遞歸調(diào)用
- 3、正常遞歸調(diào)用
- 4、階乘問題
- 5、力扣:231. 2 的冪
- 6、力扣面試題 08.05. 遞歸乘法
- 7、力扣、326. 3 的冪
- 8、力扣342. 4的冪
一、嵌套調(diào)用的過程
def show1():print("show 1 run start")show2()print("show 1 run end")def show2():print("show 2 run start")show3()print("show 2 run end")def show3():print("show 3 run start")print("show 3 run end")show1()
執(zhí)行結(jié)果
show 1 run start
show 2 run start
show 3 run start
show 3 run end
show 2 run end
show 1 run end
嵌套調(diào)用的過程圖解
函數(shù)一旦執(zhí)行結(jié)束,一會(huì)先回到調(diào)用處
二、遞歸的基本原則
1、遞歸的基本原則
遞歸函數(shù)通常遵循以下原則:
- 定義基本情況:確定一個(gè)或多個(gè)輸入的特殊情況,當(dāng)滿足這些條件時(shí),遞歸函數(shù)將直接返回結(jié)果而不再調(diào)用自身。
- 減小問題規(guī)模:通過調(diào)用自身來解決一個(gè)規(guī)模更小的問題,這樣每次遞歸調(diào)用都在問題規(guī)模上取得了進(jìn)展。也就是需要一個(gè)已定義好的規(guī)則來使其它非基本的情況轉(zhuǎn)化為基本情況。
- 終止條件:遞歸函數(shù)必須包含能夠?qū)е潞瘮?shù)不再遞歸調(diào)用的條件,以避免無限遞歸。
2、無限遞歸調(diào)用
def show():print("show run start")show()print("show run end")show()
無限遞歸調(diào)用報(bào)錯(cuò)
RecursionError: maximum recursion depth exceeded while calling a Python object
3、正常遞歸調(diào)用
def show(n):print(f"show run start-{n}")if n<10:show(n+1)print(f"show run end-{n}")show(1)
遞歸函數(shù)同嵌套函數(shù)調(diào)用一樣:誰(shuí)調(diào)用的你,返回到調(diào)用處
show run start-1
show run start-2
show run start-3
show run start-4
show run start-5
show run start-6
show run start-7
show run start-8
show run start-9
show run start-10
show run end-10
show run end-9
show run end-8
show run end-7
show run end-6
show run end-5
show run end-4
show run end-3
show run end-2
show run end-1進(jìn)程已結(jié)束,退出代碼為 0
當(dāng)代碼執(zhí)行到24行時(shí),先恢復(fù)show(9)的狀態(tài)
show(9)是由show(8)的調(diào)用的,先恢復(fù)show(8)的狀態(tài)
依次
與嵌套函數(shù)調(diào)用過程相比:嵌套函數(shù)是由多個(gè)函數(shù)完成的,遞歸是有1個(gè)函數(shù)完成的
4、階乘問題
def f(n):if n==0 or n==1:return 1return n*f(n-1)print(f(5))
執(zhí)行流程:
5 * f(4)
5 * (4 * f(3))
5 * (4 * (3 * f(2)))
5 * (4 * (3 * 2 * f(1))))
5 * (4 * (3 * 2 * 1))
5 * (4 * (3 * 2))
5 * (4 * 6)
5 * 24
120
5、力扣:231. 2 的冪
簡(jiǎn)單
給你一個(gè)整數(shù) n,請(qǐng)你判斷該整數(shù)是否是 2 的冪次方。如果是,返回 true ;否則,返回 false 。
如果存在一個(gè)整數(shù) x 使得 n == 2x ,則認(rèn)為 n 是 2 的冪次方。
示例 1:
輸入:n = 1
輸出:true
解釋:20 = 1
示例 2:
輸入:n = 16
輸出:true
解釋:24 = 16
示例 3:
輸入:n = 3
輸出:false
示例 4:
輸入:n = 4
輸出:true
示例 5:
輸入:n = 5
輸出:false
class Solution:def isPowerOfTwo(self, n: int) -> bool:def panduan(s):if s <= 0:return Falseelif s == 1:return Trueelif s == 2:return Trueelse:if s % 2 == 0:return panduan(s // 2)else:return Falsereturn panduan(n)
6、力扣面試題 08.05. 遞歸乘法
中等
遞歸乘法。 寫一個(gè)遞歸函數(shù),不使用 * 運(yùn)算符, 實(shí)現(xiàn)兩個(gè)正整數(shù)的相乘??梢允褂眉犹?hào)、減號(hào)、位移,但要吝嗇一些。
示例1:
輸入:A = 1, B = 10
輸出:10
示例2:
輸入:A = 3, B = 4
輸出:12
提示:
保證乘法范圍不會(huì)溢出
class Solution:def multiply(self, A: int, B: int) -> int:if B == 0:return 0return A + self.multiply(A, B - 1)r=Solution()
A=3
B=4
print(r.multiply(A, B))
執(zhí)行流程
3+multiply(3, 3)
6+multiply(3, 2)
9+multiply(3, 1)
12+multiply(3, 0)
7、力扣、326. 3 的冪
簡(jiǎn)單
給定一個(gè)整數(shù),寫一個(gè)函數(shù)來判斷它是否是 3 的冪次方。如果是,返回 true ;否則,返回 false 。
整數(shù) n 是 3 的冪次方需滿足:存在整數(shù) x 使得 n == 3x
示例 1:
輸入:n = 27
輸出:true
示例 2:
輸入:n = 0
輸出:false
示例 3:
輸入:n = 9
輸出:true
示例 4:
輸入:n = 45
輸出:false
class Solution:def isPowerOfTwo(self, n: int) -> bool:def panduan(s):if s <= 0:return Falseelif s == 1:return Trueelif s % 3 != 0:return Falseelse:return panduan(s / 3)return panduan(n)r=Solution()
n=9
print(r.isPowerOfTwo(n))
8、力扣342. 4的冪
簡(jiǎn)單
給定一個(gè)整數(shù),寫一個(gè)函數(shù)來判斷它是否是 4 的冪次方。如果是,返回 true ;否則,返回 false 。
整數(shù) n 是 4 的冪次方需滿足:存在整數(shù) x 使得 n == 4x
示例 1:
輸入:n = 16
輸出:true
示例 2:
輸入:n = 5
輸出:false
示例 3:
輸入:n = 1
輸出:true
class Solution:def isPowerOfTwo(self, n: int) -> bool:def panduan(s):if s <= 0:return Falseelif s == 1:return Trueelif s % 4 != 0:return Falseelse:return panduan(s // 4)return panduan(n)r=Solution()
n=1
print(r.isPowerOfTwo(n))