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Python函数使用:了解递归函数和非递归函数的区别

发布时间:2023-06-25 22:16:55

Python 函数是 Python 中一种非常重要的编程工具,它能够大幅提升我们代码的重复利用率与可读性。在 Python 函数中,递归函数和非递归函数是较常见的两种函数形式。虽然二者都可以实现目标,但是两者却存在一定差异。本文将主要介绍递归函数和非递归函数的区别,同时对两种函数形式进行详细解释。

一、递归函数

递归函数是指函数内部调用函数自身的函数。递归函数是一种特殊形式的函数,它会不断地根据自身的定义来迭代地更新自身的状态,直到满足某种条件,然后再停止调用自身。递归函数在 Python 中的优点是代码简单清晰,逻辑简单明了,缺点是递归深度不宜过深,否则会导致栈溢出。

递归函数的基本用法介绍如下:

1. 求阶乘的递归函数

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

2. 汉诺塔递归函数

def hanoi(n, x, y, z):
    if n == 1:
        print(x, "->", z)
    else:
        hanoi(n-1, x, z, y)      # 把前n-1个盘子从x移动到y上
        print(x, "->", z)            # 把第n个盘子从x移动到z上
        hanoi(n-1, y, x, z)      # 把y上的n-1个盘子移到z上

二、非递归函数

相对于递归函数而言,非递归函数则是不会调用自身的函数。它主要的优势是不需要涉及深度优先搜索等算法,不会占用大量栈空间,因此更加适合处理数据成量较大的情况。相对的,它需要手动维护数据的状态,且代码更加冗长复杂。

非递归函数的基本用法介绍如下:

1. 使用 for 循环实现求阶乘

def factorial(n):
    res = 1
    for i in range(1, n+1):
        res *= i
    return res

2. 使用 while 循环实现斐波那契数列

def fib(n):
    if n <= 2:
        return 1
    else:
        a, b, i = 1, 1, 3
        while i <=n:
            a, b = b, a+b
            i += 1
        return b

三、递归函数和非递归函数的区别

1. 递归函数的可读性高,非递归函数的可读性较低。

2. 递归函数变量的存储方式是通过系统栈实现的,因此使用递归函数会占用栈空间,可能导致栈溢出。而非递归函数不会发生这种情况。

3. 对于问题的求解,递归函数采用自然的递归方式进行求解,而非递归函数的计算过程需要手动维护变量状态,因此代码更复杂。

4. 递归函数的性能相对较低,而非递归函数的性能较优,尤其是在处理数据量大时。

综上所述,递归函数与非递归函数存在一定的区别。要根据具体的需求,选择不同的函数形式。当问题是自然递归问题时,采用递归函数求解,否则采用非递归函数更加合适。