如何将这个非尾递归函数转换为循环或尾递归版本?

时间:2014-02-22 10:07:21

标签: python recursion tail-recursion

我一直很好奇这件事。对于人来说,创建一个非尾递归函数以获得复杂的东西真的非常容易和优雅,但速度非常慢并且很容易达到Python递归的极限:

def moves_three(n, ini=0, med=1, des=2):
    '''give a int -> return a list '''
    if n == 1:
        return ((ini,des),)
    return moves_three(n-1, ini=ini, med=des, des=med) + \
           ((ini, des),) + \
           moves_three(n-1, ini=med, med=ini, des=des)

if __name__ == '__main__':
    moves_three(100) # may be after several hours you can see the result.
    len(moves_three(10000)) 

那么,如何将moves_three更改为尾递归一个或一个循环(更好)?更重要的是,有没有论文可以谈论这个?感谢。

1 个答案:

答案 0 :(得分:2)

即使使用迭代形式,这也不会更快。问题不在于递归限制;你仍然比递归限制低一个数量级。问题是输出的大小为O(2^n)。对于n=100,你必须建立一个大约千亿亿元素的元组。你如何建造它并不重要;你永远不会完成。

如果你想将它转换为迭代,可以通过使用显式堆栈而不是调用堆栈来管理状态来完成:

def moves_three(n, a=0, b=1, c=2):
    first_entry = True
    stack = [(first_entry, n, a, b, c)]
    output = []
    while stack:
        first_entry, n1, a1, b1, c1 = stack.pop()
        if n1 == 1:
            output.append((a1, c1))
        elif first_entry:
            stack.append((False, n1, a1, b1, c1))
            stack.append((True, n1-1, a1, c1, b1))
        else:
            output.append((a1, c1))
            stack.append((True, n1-1, b1, a1, c1))
    return tuple(output)

令人困惑,不是吗?堆栈上的元组(True, n, a, b, c)表示使用参数n, a, b, c输入函数调用。元组(False, n, a, b, c)表示在(True, n, a, b, c)结束后返回moves_three(n-1, a, c, b)来电。