Python棧溢位 新手必學

2022-05-16 14:25:07 字數 1493 閱讀 5198

遞迴函式最噁心的時候莫非棧溢位(stack overflow)。

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如何解決?

人為設定遞迴深度

使用python寫的遞迴程式如果遞迴太深, 那麼極有可能因為超過系統預設的遞迴深度限制而出現錯誤。一般預設遞迴長度在1000左右。

runtimeerror: maximum recursion depth exceeded in comparison

顯然此時我們可以人為修改

import sys

sys.setrecursionlimit(1000000) #括號中的值為遞迴深度

尾遞迴優化

注:這只是一種思維的科普

解決遞迴呼叫棧溢位的另一種方法是通過尾遞迴優化,事實上尾遞迴和迴圈的效果是一樣的,所以,把迴圈看成是一種特殊的尾遞迴函式也是可以的。

尾遞迴是指,在函式返回的時候,呼叫自身本身,並且,return語句不能包含表示式。這樣,編譯器或者直譯器就可以把尾遞迴做優化,使遞迴本身無論呼叫多少次,都只占用乙個棧幀,不會出現棧溢位的情況。

上面的fact(n)函式由於return n * fact(n - 1)引入了乘法表示式,所以就不是尾遞迴了。要改成尾遞迴方式,需要多一點**,主要是要把每一步的乘積傳入到遞迴函式中:

def fact(n):

return fact_iter(n, 1)

def fact_iter(num, product):

if num == 1:

return product

return fact_iter(num - 1, num * product)

可以看到,return fact_iter(num - 1, num * product) 僅返回遞迴函式本身,num - 1和num * product在函式呼叫前就會被計算,不影響函式呼叫。

fact(5)對應的fact_iter(5, 1)的呼叫如下:

===> fact_iter(5, 1)

===> fact_iter(4, 5)

===> fact_iter(3, 20)

===> fact_iter(2, 60)

===> fact_iter(1, 120)

===> 120

尾遞迴呼叫時,如果做了優化,棧不會增長,因此,無論多少次呼叫也不會導致棧溢位。

遺憾的是,大多數程式語言沒有針對尾遞迴做優化,python直譯器也沒有做優化,所以,即使把上面的fact(n)函式改成尾遞迴方式,也會導致棧溢位。

python標準的直譯器沒有針對尾遞迴做優化,任何遞迴函式都存在棧溢位的問題

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