Python 101：内置的递归限制

21CTO导读：Python有一个内置的递归限制，以防止开发人员创建构造不良的递归函数。 一块来了解它的工作原理。

递归是数学与计算机科学的一个重要课题。

在计算机编程语言中，递归指的是调用自身的函数，另一种方法是函数本身调用自己的函数定义方式。

在上大学时，计算机科学技术的教授谈到递归，我收到的第一个警告是，你在编程会意外地创建一个无限循环，它会让你的应用程序挂起。

这是极有可能发生的事情。

当你使用递归时，你的函数可能最终无限地调用自身。因此与任何其他潜在的无限循环一样，我们需要确保有办法摆脱死循环。

大多数递归函数的思想都是将程序分解成更小的部分，我们仍然可以使用相同的函数处理它们。

描述递归的最喜欢的方法通常通过创建阶乘函数来处理。阶乘通常看起来像这样：5！。

你可能也注意到了，号码后面有一个惊叹号，该符号表示它是阶乘，这意味着5！ = 5 * 4 * 3 * 2 * 1 或 120。

我们来看一个简单的代码例子。

# factorial.py

def factorial(number):

if number == 0:

return 1

else:

return number * factorial(number-1)

if __name__ == '__main__':

print(factorial(3))

print(factorial(5))

在此代码中，我们检查传入的数字以查看它是否等于0。 如果是，我们返回1。 否则，我们取数字并将其乘以调用相同函数但是数字减1的结果。 我们可以稍微修改一下这段代码，以获得我们递归的次数：

def factorial(number, recursed=0):

if number == 0:

return 1

else:

print('Recursed {} time(s)'.format(recursed))

recursed += 1

return number * factorial(number-1, recursed)

if __name__ == '__main__':

print(factorial(3))

每次我们调用阶乘函数并且数字大于0时，我们打印出我们递归的次数。 你应该看到的最后一个字符串应该是“Recursed 2 times（s）”，因为它只需要使用数字3调用factorial函数两次。

Python的递归限制

在本文开头，我提到过，程序员可能创建一个无限的递归循环。 是的，你可以在某些语言中安全通过，但是Python中实际上有一个递归限制。

我们可以通过执行以下操作自行检查：

>>> import sys

>>> sys.getrecursionlimit()

1000

如果你认为程序的递归限制太少，还可以通过sys模块的setrecursionlimit()函数设置递归限制。

让我们尝试创建一个超过该限制的递归函数，看看会发生什么：

# bad_recursion.py

def recursive():

recursive()

if __name__ == '__main__':

recursive()

当运行此代码后，你应该会看到抛出以下异常：

.

Python会阻止你创建一个以永无止境的递归循环结束的函数。

使用递归展开列表

除了阶乘之外，还有其他一些可以用递归做的事情。 更实际的例子是创建一个嵌套列表的函数。如下代码：

# flatten.py

def flatten(a_list, flat_list=None):

if flat_list is None:

flat_list = []

for item in a_list:

if isinstance(item, list):

flatten(item, flat_list)

else:

flat_list.append(item)

return flat_list

if __name__ == '__main__':

nested = [1, 2, 3, [4, 5], 6]

x = flatten(nested)

print(x)

当你运行此代码时，应该最终得到一个只有整数的List列表，而不是整数列表加一个列表。

当然，还有许多其他有效的方法来展开嵌套列表，例如使用Python的itertools.chain()。

小结

现在，我想你应该基本了解递归的工作原理以及如何在Python中使用了。

Python内置的递归限制，能防止开发人员创建构造不良的递归函数。

我还想指出的是，作为开发人员的这么多年，我认为从未真正需要使用递归来解决问题。当然有很多问题可以在递归函数中找到解决方案，但是Python有很多方法可以做同样的事情，我从来没有觉得有必要这样做。

另外一个注意事项是递归可能很难调试，因为错误发生时很难判断你已经到了什么层级的递归。

希望本篇文章对你能有用，快乐编码！

作者：小本聪