python如何實現(xiàn)遞歸轉(zhuǎn)非遞歸

更新時間：2021年02月25日 09:33:42 作者：鄒雷

這篇文章主要介紹了python如何實現(xiàn)遞歸轉(zhuǎn)非遞歸，幫助大家更好的理解和學習使用python，感興趣的朋友可以了解下

第一步：

將涉及到遞歸調(diào)用的，單獨變成最簡單的一行

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

第二步:

我們需要模擬遞歸棧調(diào)用，當執(zhí)行完遞歸回到當前棧的時候需要知道從哪里繼續(xù)執(zhí)行，所以需要一個flag標記，開始的時候為0，我們先手工標記一下，再后序轉(zhuǎn)換的時候可以方便查看

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

第三步:

構建解題模版

def f_iter(n):
 stack = []
 # 入?yún)?，接收遞歸調(diào)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] 注意此時接收函數(shù)返回的時候為什么是一個字典，并且調(diào)用參數(shù)的時候傳參多了一個'a'，因為函數(shù)被遞歸調(diào)用了兩次，分別得到一個a和b, 所以在返回的時候需要知道返回是給a還是給b，如果只遞歸調(diào)用了一次，那么就不需要帶上'a'，返回的時候也不用是字典了，最后整個函數(shù)執(zhí)行完成之后，base_frame里面就是最終的答案

第四步：

填充骨架，記住兩點就可以了

函數(shù)調(diào)用的時候，先將當前棧的flag修改(等再次執(zhí)行到當前棧的時候知道從哪里繼續(xù)執(zhí)行)
發(fā)生 return 的時候 stack.pop 出棧后，將結果寫入棧頂?shù)慕Y果字典
其他照抄就行

def f_iter(n):
 stack = []
 # 入?yún)ⅲ植孔兞?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']

完結，撒花:tada:

另外：有一些函數(shù)編程語言，能將所有的遞歸調(diào)用轉(zhuǎn)化成尾調(diào)用(非尾遞歸)，這樣就不會發(fā)生爆棧的問題，但是目前流行的大多數(shù)語言都是沒有這個功能的

附加練習

有興趣可以自己按步驟試一試, 如有見解，歡迎探討:clap:

二叉樹中序遍歷

遞歸版本

class Node:
 def __init__(self, val):
  self.val = val
  self.left = None
  self.right = None

def 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 root

def 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)

非遞歸版本

class Node:
 def __init__(self, val):
  self.val = val
  self.left = None
  self.right = None

def 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如何實現(xiàn)遞歸轉(zhuǎn)非遞歸的詳細內(nèi)容，更多關于python 遞歸轉(zhuǎn)非遞歸的資料請關注腳本之家其它相關文章！

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