การเรียกซ้ำใน Python

ในการเขียนโปรแกรม มีแนวคิดที่เรียกว่า การเรียกซ้ำ (recursion) - เมื่อฟังก์ชันเรียก ตัวเอง

ตัวอย่าง . การเรียกซ้ำอย่างง่ายพร้อมตัวนับ

มาแสดงตัวเลขตั้งแต่ 1 ถึง 10 ด้วยการเรียกซ้ำกัน:

i = 1

def func():
	global i
	print(i)
	i += 1

	if i <= 10:
		func() # ฟังก์ชันเรียกตัวเองที่นี่

func()

มาพูดคุยกันว่าคำสั่งนี้ทำงานอย่างไร

เรามีตัวแปรโกลบอล i และฟังก์ชัน func ภายในซึ่ง แสดงเนื้อหาของตัวแปร i ไปยังคอนโซล จากนั้นจึงบวก หนึ่งเข้าไป

หากตัวแปร i ของเราน้อยกว่า หรือเท่ากับ 10 ฟังก์ชันจะถูกเรียก ซ้ำอีกครั้ง เนื่องจากตัวแปร i - เป็นตัวแปรโกลบอล ดังนั้นในแต่ละการเรียกฟังก์ชันใหม่ ค่าในตัวแปร i ที่กำหนดไว้ในการเรียกก่อนหน้า จะถูกนำมาใช้

ผลลัพธ์คือ ฟังก์ชันจะเรียกตัวเอง จนกว่า i จะมากกว่า 10

โปรดทราบว่า ในกรณีของเราเราไม่สามารถรันฟังก์ชัน โดยไม่มี if ได้ - หากทำเช่นนั้น จะทำให้เกิดการเรียกฟังก์ชันที่ไม่สิ้นสุด

ตัวอย่าง . การเรียกซ้ำสำหรับการแสดงองค์ประกอบในลิสต์ซ้อน

การเรียกซ้ำมักถูกใช้บ่อยที่สุดสำหรับ การวนซ้ำผ่านลิสต์ที่มีระดับการซ้อนที่แตกต่างกัน สมมติว่าเรามีลิสต์ต่อไปนี้:

lst = [1, [2, 3], [[4, 5], [6, 7, 8, [9]]]]

มาสร้างฟังก์ชันที่จะวนซ้ำผ่านมันกัน ในนั้นจำเป็นต้องกำหนดเงื่อนไขก่อน เพื่อให้องค์ประกอบที่เป็น primitive เช่น ตัวเลขที่ดึงมาจากลิสต์ แสดงในคอนโซล และหากองค์ประกอบเป็น ออบเจกต์ที่ซับซ้อน เช่น ลิสต์ซ้อน ให้ในกรณีนี้ฟังก์ชันเรียกตัวเอง นั่นคือจะเกิดการเรียกซ้ำขึ้น สำหรับการตรวจสอบ ประเภทขององค์ประกอบ เราจะใช้ฟังก์ชัน isinstance เฉพาะสำหรับตัวอย่างของเราในพารามิเตอร์แรก ของ isinstance เราจะเขียน el และ ตัวที่สอง - ประเภท list:

def func(lst):
	for el in lst:
		if isinstance(el, list):
			func(el)
		else:
			print(el)

เมื่อเรียกฟังก์ชัน จะแสดงตัวเลขทั้งหมด จากลิสต์ซ้อน:

func(lst) # จะแสดง 1, 2, ... 8, 9

ตัวอย่าง . การเรียกซ้ำสำหรับการดำเนินการกับองค์ประกอบในลิสต์ซ้อน

การเรียกซ้ำสามารถนำมาใช้สำหรับการดำเนินการต่างๆ กับองค์ประกอบในลิสต์ซ้อนได้ สมมติว่าเรามีลิสต์ต่อไปนี้:

lst = [1, [2, 3], [[4, 5], [6, 7, 8, [9]]]]

มาหาผลรวมขององค์ประกอบทั้งหมดกัน สำหรับสิ่งนี้ในฟังก์ชันให้ประกาศตัวแปร res ซึ่งจะสะสมผลรวมของตัวเลข ในเงื่อนไขเราจะเขียนว่า หากองค์ประกอบ เป็นออบเจกต์ที่ซับซ้อน มันจะเข้าสู่ พารามิเตอร์ของฟังก์ชัน func และถูกบวก เข้ากับผลรวม นั่นหมายความว่าองค์ประกอบจะ อยู่ในสภาวะเรียกซ้ำจนกว่าจะกลายเป็น primitive และในกรณีนี้มันจะแค่ ถูกบวกเข้ากับผลรวมที่บันทึกไว้ใน res:

def func(lst):
	res = 0
	for el in lst:
		if isinstance(el, list):
			res += func(el)
		else:
			res += el
	return res

มาเรียกฟังก์ชันและแสดงผลลัพธ์ของมัน ในคอนโซลกัน:

print(func(lst)) # จะแสดง 45

ตัวอย่าง . การเรียกซ้ำสำหรับการสะสมในลิสต์

ด้วยการเรียกซ้ำเราสามารถแยกลิสต์ซ้อน ให้เป็นลิสต์หนึ่งมิติเดียวได้ สมมติว่าเรา มีลิสต์ต่อไปนี้:

lst = [1, [2, 3], [[4, 5], [6, 7, 8, [9]]]]

มาเขียนในฟังก์ชันลิสต์ว่าง res ซึ่งจะสะสม องค์ประกอบจากลิสต์เริ่มต้น ต่อไปเราจะรัน ลูปและกำหนดเงื่อนไข - หากองค์ประกอบ เป็นลิสต์ มันจะเข้าสู่เมธอด extend เมธอดนี้เชื่อมต่อ องค์ประกอบของลิสต์หนึ่งไปที่ท้ายของลิสต์ที่สอง นั่นคือองค์ประกอบของลิสต์ซ้อน จะไปที่ท้ายลิสต์ res:

def func(lst):
	res = []
	for el in lst:
		if isinstance(el, list):
			res.extend(func(el))
		else:
			res.append(el)
	return res

print(func(lst))

ผลลัพธ์ของโค้ดที่รัน:

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

โจทย์ฝึกปฏิบัติ

แสดงองค์ประกอบที่เป็นตัวเลขทั้งหมดของดิกชันนารี ที่มีระดับการซ้อนใดๆ:

{
	'a': {
		'b': 1,
		'c': 2,
		'd': {
			'e': 3,
			'f': 4
		}
	},
	'j': {
		'h': 5,
		'k': 6,
	},
	'l': 7
}

หาผลรวมขององค์ประกอบจากดิกชันนารีในโจทย์ ก่อนหน้า

รับลิสต์ขององค์ประกอบที่เป็น primitive จากดิกชันนารีในโจทย์ก่อนหน้า