Python函数之递归函数的使用

什么是递归函数

递归函数是在函数内部调用自身的一种函数调用方式，通常用于解决许多复杂问题。你可以将递归函数看作是一种循环，但它并不需要明确指定循环范围。递归函数通常包含两部分：基本情况和递推公式。基本情况是当问题被简化到一定程度时该如何解决，而递推公式是问题被划分之后如何自下而上的求解。通过递归，问题被一步步分解，直到它们被分解成最小问题，此时基本情况会被执行，问题得以解决。

函数中最关键的就是确定边界条件和函数表达式，确定边界条件就是确定什么时候递归停止以及如何停止。而函数表达式则是确定如何每一步递归中如何转化问题的。

递归的原理是，把大问题转化为小问题，再把小问题依次解决，最终得到解。

递归函数的使用场景

递归函数的使用场景很多，比如说在计算机科学中，递归函数常用于解决排序、搜索、数据结构等问题。在算法设计中，递归常常是一个极为重要的策略，例如快排、归并排序等。

在Python中，递归函数也给我们提供了一些非常方便的解决办法，例如计算一个目录下所有文件的大小、寻找目录的最大深度、查找目录下是否存在某个文件等等。

递归函数的使用方法

在Python中，使用递归函数比较简单，一般情况下只需要先判断递归结束条件，然后执行递归式即可。以下是一个例子：

def factorial(n):
    if n == 1:
        return 1
    else:
        return n * factorial(n-1)

这个函数用于计算阶乘。如果你要计算5的阶乘，只需要调用factorial(5)即可。当5传入函数时，首先判断是否等于1，如果等于1，就返回1。如果不等于1，则返回n * factorial(n-1)，即5 * factorial(4)。接着再对4 同样如此，计算过程中会递归调用factorial函数，直到n等于1时，停止递归，函数返回1。然后，程序会从递归函数返回值，再返回到最开始调用factorial函数的地方，返回5 * 4 * 3 * 2 * 1=120。

注意事项

在使用递归函数时，要注意几个重要的事项：

1.递归深度问题：由于递归函数调用自身的方式，如果深度过深，势必会导致栈溢出问题。因此，在使用递归函数时，一定要注意递归深度！

2.副作用问题：递归函数本身隐藏了状态的变化，在编写递归函数的时候，如果有一些影响全局的状态变量，一定要注意它们的变化。

3.性能问题：递归函数的性能比迭代要低很多，当然，具体这个性能的问题和递归的深度有关，一般建议使用递归的时候，如果可以考虑使用尾递归。

总结

递归函数在Python的日常编程中非常常见，知道如何使用递归函数对我们掌握Python的编程技能非常有帮助。了解递归函数的工作原理以及使用场景可以帮助我们更好地理解代码和算法的设计，提升自己的编程能力。