day13-递归函数、匿名函数、内置函数

一 什么是函数递归    
  函数递归调用(是一种特殊的嵌套调用):在调用一个函数的过程中,又直接或间接地调用了该函数本身(也叫递归调用)
 1 #直接调用本身
 2 def f1():
 3     print('from f1')
 4     f1()
 5 f1()
 6 
 7 #间接调用本身
 8 def f1():
 9     print('from f1')
10     f2()
11 
12 def f2():
13     print('from f2')
14     f1()
15 f1()
16 
17 # 调用函数会产生局部的名称空间,占用内存,因为上述这种调用会无需调用本身,python解释器的内存管理机制为了防止其无限制占用内存,对函数的递归调用做了最大的层级限制
18 四 可以修改递归最大深度
19 
20 import sys
21 sys.getrecursionlimit()
22 sys.setrecursionlimit(2000)
23 
24 def f1(n):
25     print('from f1',n)
26     f1(n+1)
27 f1(1)
28 
29 虽然可以设置,但是因为不是尾递归,仍然要保存栈,内存大小一定,不可能无限递归,而且无限制地递归调用本身是毫无意义的,递归应该分为两个明确的阶段,回溯与递推
递归函数细节介绍
二 递归调用应该分为两个明确的阶段:递推,回溯 

  递推:一层一层递归调用下去,强调每进入下一层递归问题的规模都必须有所减少

  回溯:递归必须要有一个明确的结束条件,在满足该条件时结束递推开始一层一层回溯
 1 示例+图解。。。
 2 # salary(5)=salary(4)+300
 3 # salary(4)=salary(3)+300
 4 # salary(3)=salary(2)+300
 5 # salary(2)=salary(1)+300
 6 # salary(1)=100
 7 #
 8 # salary(n)=salary(n-1)+300     n>1
 9 # salary(1) =100                n=1
10 
11 def salary(n):
12     if n == 1:
13         return 100
14     return salary(n-1)+300
15 
16 print(salary(5)) 
递归函数具体步骤程序执行顺序
三、python中的递归效率低且没有尾递归优化
#python中的递归
python中的递归效率低,需要在进入下一次递归时保留当前的状态,在其他语言中可以有解决方法:尾递归优化,即在函数的最后一步(而非最后一行)调用自己,尾递归优化:http://egon09.blog.51cto.com/9161406/1842475
但是python又没有尾递归,且对递归层级做了限制

#总结递归的使用:
1. 必须有一个明确的结束条件
2. 每次进入更深一层递归时,问题规模相比上次递归都应有所减少
3. 递归效率不高,递归层次过多会导致栈溢出(在计算机中,函数调用是通过栈(stack)这种数据结构实现的,每当进入一个函数调用,栈就会加一层栈帧,每当函数返回,栈就会减一层栈帧。由于栈的大小不是无限的,所以,递归调用的次数过多,会导致栈溢出)

 四 二分法

  想从一个按照从小到大排列的数字列表中找到指定的数字,遍历的效率太低,用二分法(算法的一种,算法是解决问题的方法)可以极大低缩小问题规模

 1 l=[1,2,10,30,33,99,101,200,301,311,402,403,500,900,1000] #从小到大排列的数字列表
 2 
 3 def search(n,l):
 4     print(l)
 5     if len(l) == 0:
 6         print('not exists')
 7         return
 8     mid_index=len(l) // 2
 9     if n > l[mid_index]:
10         #in the right
11         l=l[mid_index+1:]
12         search(n,l)
13     elif n < l[mid_index]:
14         #in the left
15         l=l[:mid_index]
16         search(n,l)
17     else:
18         print('find it')
19 
20 
21 search(3,l)
实现类似于in效果
 1 l=[1,2,10,30,33,99,101,200,301,402]
 2 
 3 def search(num,l,start=0,stop=len(l)-1):
 4     if start <= stop:
 5         mid=start+(stop-start)//2
 6         print('start:[%s] stop:[%s] mid:[%s] mid_val:[%s]' %(start,stop,mid,l[mid]))
 7         if num > l[mid]:
 8             start=mid+1
 9         elif num < l[mid]:
10             stop=mid-1
11         else:
12             print('find it',mid)
13             return
14         search(num,l,start,stop)
15     else: #如果stop > start则意味着列表实际上已经全部切完,即切为空
16         print('not exists')
17         return
18 
19 search(301,l)
实现类似于i.index(30)的效果
五、匿名函数
(1)
  有名函数:基于函数名重复使用
  匿名函数:使用一次之后就被回收了
1 匿名就是没有名字
2 def func(x,y,z=1):
3     return x+y+z
4 
5 匿名
6 lambda x,y,z=1:x+y+z #与函数有相同的作用域,但是匿名意味着引用计数为0,使用一次就释放,除非让其有名字
7 func=lambda x,y,z=1:x+y+z 
8 func(1,2,3)
9 #让其有名字就没有意义
匿名函数代码解说
(2)
#有名函数与匿名函数的对比
有名函数:循环使用,保存了名字,通过名字就可以重复引用函数功能

匿名函数:一次性使用,随时随时定义

应用:max,min,sorted,map,reduce,filte

 六、内置函数

#注意:内置函数id()可以返回一个对象的身份,返回值为整数。这个整数通常对应与该对象在内存中的位置,但这与python的具体实现有关,不应该作为对身份的定义,即不够精准,最精准的还是以内存地址为准,
is运算符用于比较两个对象的身份,等号比较两个对象的值,内置函数type()则返回一个对象的类型 #更多内置函数:https://docs.python.org/3/library/functions.html?highlight=built#ascii

 常见的内置的函数如下图所示:       

                                                            

 1 字典的运算:最小值,最大值,排序
 2 salaries={
 3     'egon':3000,
 4     'alex':100000000,
 5     'wupeiqi':10000,
 6     'yuanhao':2000
 7 }
 8 
 9 迭代字典,取得是key,因而比较的是key的最大和最小值
10 >>> max(salaries)
11 'yuanhao'
12 >>> min(salaries)
13 'alex'
14 
15 可以取values,来比较
16 >>> max(salaries.values())
17 >>> min(salaries.values())
18 但通常我们都是想取出,工资最高的那个人名,即比较的是salaries的值,得到的是键
19 >>> max(salaries,key=lambda k:salary[k])
20 'alex'
21 >>> min(salaries,key=lambda k:salary[k])
22 'yuanhao'
23 
24 
25 也可以通过zip的方式实现
26 salaries_and_names=zip(salaries.values(),salaries.keys())
27 
28 先比较值,值相同则比较键
29 >>> max(salaries_and_names)
30 (100000000, 'alex')
31 
32 
33 salaries_and_names是迭代器,因而只能访问一次
34 >>> min(salaries_and_names)
35 Traceback (most recent call last):
36   File "<stdin>", line 1, in <module>
37 ValueError: min() arg is an empty sequence
38 
39 
40 sorted(iterable,key=None,reverse=False)
lambda与内部函数结合使用
 1 #1、语法
 2 # eval(str,[,globasl[,locals]])
 3 # exec(str,[,globasl[,locals]])
 4 
 5 #2、区别
 6 #示例一:
 7 s='1+2+3'
 8 print(eval(s)) #eval用来执行表达式,并返回表达式执行的结果
 9 print(exec(s)) #exec用来执行语句,不会返回任何值
10 '''
11 6
12 None
13 '''
14 
15 #示例二:
16 print(eval('1+2+x',{'x':3},{'x':30})) #返回33
17 print(exec('1+2+x',{'x':3},{'x':30})) #返回None
18 
19 # print(eval('for i in range(10):print(i)')) #语法错误,eval不能执行表达式
20 print(exec('for i in range(10):print(i)'))
eval与exac
 1 max的工作原理
 2 1 首先将可迭代对象变成迭代器对象
 3 2 res=next(可迭代器对象),将res当作参数传给key指定的函数,然后将该函数的返回值当作判断依据
 4 salaries={
 5     'isetan':3000,
 6     'wcl':100000000,
 7     'wupeiqi':10000,
 8     'yuanhao':2000
 9 } #求年薪最高人的名字
10 print(max(salaries,key=lambda k:salaries[k])) #next(iter_s)
11 print(min(salaries,key=lambda k:salaries[k])) #next(iter_s)
max工作原理
 1 # map的工作原理
 2 #1 首先将可迭代对象变成迭代器对象
 3 #2 res=next(可迭代器对象),将res当作参数传给第一个参数指定的函数,然后将该函数的返回值当作map的结果之一
 4 names=['wcl','isetan','gelln','alex']
 5 
 6 #列表生成式做法
 7 print([name+"_haha" for name in names])
 8 
 9 #lambda做法
10 aaa=map(lambda x:x+"_haha",names)
11 print(aaa)
map函数使用原理
1 # filter的工作原理
2 #1 首先将可迭代对象变成迭代器对象
3 #2 res=next(可迭代器对象),将res当作参数传给第一个参数指定的函数,然后filter会判断函数的返回值的真假,如果为真则留下res
4 aaa=filter(lambda x:x.endswith('SB'),names)
5 print(aaa)
filter函数使用原理
 
 



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