python--遞歸（附利用棧和隊列模擬遞歸）

時間 2019-11-12

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1、遞歸

遞歸調用：一個函數，調用的自身，稱爲遞歸調用
遞歸函數：一個能夠調用自身的函數稱爲遞歸函數

　　凡是循環能幹的事，遞歸都能幹app

方法：
一、寫出臨界條件
二、找這一次和上一次的關係
三、假設當前函數已經能用，調用自身計算上一次的結果再求出本次的結果

　　下面咱們經過兩段代碼簡單看一下遞歸和非遞歸的區別：函數

　　　　輸入一個大於等於1的數，求1到n的和！學習

1 # 普通函數方法
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3 def hanshu(n):
4     sum = 0
5     # 循環遍歷每個數字，將他們加到一個事先定義好的變量上，直到加完
6     for x in range(1, n+1):
7         sum += x
8     return sum

　　下面看一下經過遞歸的方法：ui

1 # 遞歸
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3 def digui(n):
4     if n == 1:
5         return 1 # 若是n等於1證實已經遞歸到最後，返回1，這就是上述的臨界條件
6     else:
7         return n + digui(n-1) # 當沒有達到臨界條件時，用n加上對n-1的遞歸，每次都把n加進去，可是後面依然是使用當下這個遞歸函數，會再次調用計算n-1，直到遞歸結束，也就是將從n到1的數所有遞歸完

　　在實際應用中，遞歸是十分消耗內存的，可是有些事情他很容易去作，很容易理解。下面，就經過一個案例介紹一下遞歸的用法。spa

2、遞歸遍歷目錄

　　下面的內容我就經過解釋代碼來說解了，若是哪裏講的不清楚，歡迎你們下方評論提意見。操作系統

 1 import os # 因爲咱們遍歷目錄，因此要找到那個目錄並操做，os模塊包含廣泛的操做系統功能
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 3 path = "" # 這是咱們要遍歷的目錄的路徑，須要本身寫進去
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 5 # 既然是遞歸函數，那麼確定要有個函數，並且這個函數還將在函數內部再次被調用
 6 def getAllDir(path, sp = ''): # 參數中傳入路徑和sp，這個我最後說一句你就明白了
 7     # 獲得當前目錄下的全部文件
 8     filesList = os.listdir(path) # os.listdir()是os模塊下的一個方法，至關於Linux中的ls，查看全部文件
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10     sp += "  " # 這個也先放一下
11     # 處理每個文件
12     for fileName in filesList: # 遍歷剛纔找到的目錄下的全部文件
13         # 判斷是不是目錄（要用絕對路徑）
14         fileAbsPath = os.path.join(path,fileName) # join是os模塊下將兩個路徑拼接在一塊兒的意思，第二個參數不能有斜槓。由於咱們要判斷一下這個文件是一個普通文件仍是一個目錄，全部要先把他的絕對路徑整理出來
15         if os.path.isdir(fileAbsPath): # isdir是判斷是否爲目錄，是則返回True
16             print(sp + "目錄：", fileName) # 打印當前這個文件，他是個目錄
17             getAllDir(fileAbsPath,sp = "  ") # 這裏就開始遞歸了，由於咱們要找到整個目錄裏的東西，因此當這個文件仍是個目錄的時候咱們須要繼續向下找
18         else:
19             print(sp + "普通文件：", fileName) # 若是僅僅是個普通文件，那麼他裏面也就沒有其餘文件了，就能夠直接打印他了
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22 getAllDir(path) # 這裏是調用函數，讓遍歷開始
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24 # 最後我來講一下開始寫的那個sp，是space的意思，有人也許如今就明白了。那個其實就是讓咱們方便觀察，由於每次打印都是頂行寫的，咱們分不清他的目錄結構，因此經過空格來調整。在函數內部寫一個空格增長的表達式，可使調用次數和空格數相關起來，遞歸的越深，證實目錄的級越低，那麼空格越多

3、棧模擬遞歸遍歷目錄（深度遍歷）

 1 # 總體思路是沒有變得，這裏沒有寫到的也許是重複的，看下上面註釋就行了
 2 # 寫了一半想起來應該回來寫一下棧：棧就是一個容器，但它只有一個口，入棧出棧都從這一個口，並且這個棧很細，進去了就不能顛倒位置了，因此，每入棧一個元素他在最外面時候能夠出來，不然得等前面的走完了它才能夠出來
 3 import os
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 5 def getAllDirDFS(path):
 6     stack = [] # 這裏是用棧來模擬，咱們先建立一個列表當作棧
 7     stack.append(path) # 首先，先向棧裏壓入路徑
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 9     # 處理棧，當棧爲空時結束循環（棧爲空就說明棧裏沒有普通文件和目錄了，由於咱們是每操做一個要把那個取出來）
10     while len(stack) != 0:
11         # 從棧中取出數據
12         dirPath = stack.pop() # pop函數是刪除最後一個元素，同時還有一個返回值，就是去除的那個元素，咱們再接收一下等等用
13         # 目錄下全部文件
14         filesList = os.listdir(dirPath) # 這個和上面同樣
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16         # 處理每個文件，若是是普通文件則打印出來，若是是目錄則將該目錄地址壓棧
17         for fileName in filesList:
18             # print(dirPath)
19             fileAbsPath = os.path.join(dirPath,fileName)
20             # print(fileAbsPath)
21             if os.path.isdir(fileAbsPath):
22                 # 是目錄就壓棧
23                 print("目錄：" + fileName)
24                 stack.append(fileAbsPath) # 當是目錄時入棧，它這時就在最外面，下一次循環時候要取出棧的元素是否是仍是這個啊，既然是它的話就還有找他內部的東西，等把他找完了才繼續找和他並列的那些文件。就是說抓住一根繩子使勁往下找，找到頭沒有了才返回來，這就是深度優先遍歷
25             else:
26                 # 打印普通文件
27                 print("普通：" + fileName)
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29 getAllDirDFS(path)

4、隊列模擬遞歸遍歷目錄（廣度遍歷）

 1 # 這回記住了，先說一下隊列，隊是一個兩端開口的模型，一頭進一頭出，固然還有雙向隊列，循環等等，咱們就簡單用一下最基本的隊列
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 3 import collections # 隊列在python的包裏有，因此咱們直接調用一下，不用覺得這個很難，他也只不過是類型是queue，實際的思想是同樣的，入隊append，由於這個是在右側，也就是後方入隊，另外一邊出的話就是popleft，左側出，是否是很通俗，只是改了一下出來的口
 4 def getAllDirBFS(path):
 5     queue = collections.deque() # 建立一個隊列，只要記得後面用法就是上面我說的那個不一樣就能夠了
 6     queue.append(path)
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 8     while len(queue) != 0:
 9         dirPath = queue.popleft() # 僅僅這裏不一樣，由於隊列模擬是另外一端出隊
10         filesList = os.listdir(dirPath)
11         for fileName in filesList:
12             fileAbsPath = os.path.join(dirPath,fileName)
13             if os.path.isdir(fileAbsPath):
14                 print('目錄：' + fileName)
15                 queue.append(fileAbsPath)
16             else:
17                 print('文件：' + fileName)
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19 getAllDirBFS(path)        
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21 # 你們想一下，棧是哪裏進哪裏出，也就是，剛進去的元素，接下來的一次循環又出來了，那即是一條路走到頭，是深度遍歷；那麼如今一頭進另外一頭出是什麼意思呢，就是即使判斷了這個是一個目錄，但我如今不執行你，我要把你前面這些都查一遍，找完是目錄的都添加在後面，以後再遍歷大家這些，就是把一層的內容找完再找下一層，被稱爲廣度優先遍歷。