リスト要素を合計するための再帰関數(shù)

當面のタスクは、適切に「listSum」という名前の、計算できる Python 関數(shù)を作成することです。指定されたリスト內(nèi)のすべての整數(shù)の合計。組み込み関數(shù)を利用していないにもかかわらず、関數(shù)は再帰的アプローチを採用する必要があります。

再帰戦略を理解する

再帰の本質(zhì)を理解するには、次のことを定式化するのが役立ちます。関數(shù)自體を使用した関數(shù)の結(jié)果。この場合、最初の數(shù)値と、同じ関數(shù)を殘りのリスト要素に適用して得られた結(jié)果を組み合わせることで、望ましい結(jié)果を得ることができます。

たとえば、リスト [1, 3, 4, 5] について考えてみましょう。 , 6]:

listSum([1, 3, 4, 5, 6]) = 1 + listSum([3, 4, 5, 6])
                         = 1 + (3 + listSum([4, 5, 6]))
                         = 1 + (3 + (4 + listSum([5, 6])))
                         = 1 + (3 + (4 + (5 + listSum([6]))))
                         = 1 + (3 + (4 + (5 + (6 + listSum([])))))

入力リストが空になり、その時點で合計がゼロになると、関數(shù)は再帰を停止します。これは再帰の基本條件として知られています。

単純な再帰実裝

再帰関數(shù)の単純なバージョンは次のようになります。

<code class="python">def listSum(ls):
    # Base condition
    if not ls:
        return 0

    # First element + result of calling 'listsum' with rest of the elements
    return ls[0] + listSum(ls[1:])</code>

このアプローチは、リストが空になるまで再帰的に自分自身を呼び出し、最終的に合計を返します。

末尾呼び出し再帰

末尾呼び出しとして知られる最適化された形式の再帰最適化を使用して、機能の効率を高めることができます。このバリアントでは、return ステートメントは再帰呼び出しの結(jié)果に直接依存するため、中間関數(shù)呼び出しの必要がなくなります。

<code class="python">def listSum(ls, result):
    if not ls:
        return result
    return listSum(ls[1:], result + ls[0])</code>

ここで、関數(shù)は追加のパラメーター 'result' を受け取ります。これまでに積み上げた金額?；緱l件は「結(jié)果」を返しますが、再帰呼び出しはリスト內(nèi)の後続の要素とともに「結(jié)果」を渡します。

Sliding Index Recursion

効率化のため, 処理対象の要素を追跡するスライディング インデックスを採用することで、余分な中間リストの作成を回避できます。これにより、基本條件も変更されます。

<code class="python">def listSum(ls, index, result):
    # Base condition
    if index == len(ls):
        return result

    # Call with next index and add the current element to result
    return listSum(ls, index + 1, result + ls[index])</code>

ネストされた関數(shù)の再帰

コードの可読性を高めるために、プライマリ関數(shù)を保持したまま、內(nèi)部関數(shù)內(nèi)に再帰ロジックをネストできます。引數(shù)を渡すことだけを擔當する関數(shù)です。

<code class="python">def listSum(ls):
    def recursion(index, result):
        if index == len(ls):
            return result
        return recursion(index + 1, result + ls[index])

    return recursion(0, 0)</code>

デフォルト パラメータの再帰

デフォルト パラメータを使用すると、関數(shù)の引數(shù)を処理するための簡略化されたアプローチが提供されます。

<code class="python">def listSum(ls, index=0, result=0):
    # Base condition
    if index == len(ls):
        return result

    # Call with next index and add the current element to result
    return listSum(ls, index + 1, result + ls[index])</code>

この場合、呼び出し元が引數(shù)を省略すると、「index」と「result」の両方にデフォルト値の 0 が使用されます。

Recursive Power Function

再帰の概念を適用すると、指定された數(shù)値のべき乗を計算する関數(shù)を設(shè)計できます。

<code class="python">def power(base, exponent):
    # Base condition, if 'exponent' is lesser than or equal to 1, return 'base'
    if exponent <= 1:
        return base

    return base * power(base, exponent - 1)</code>

同様に、末尾呼び出しに最適化されたバージョンを?qū)g裝できます。

listSum([1, 3, 4, 5, 6]) = 1 + listSum([3, 4, 5, 6])
                         = 1 + (3 + listSum([4, 5, 6]))
                         = 1 + (3 + (4 + listSum([5, 6])))
                         = 1 + (3 + (4 + (5 + listSum([6]))))
                         = 1 + (3 + (4 + (5 + (6 + listSum([])))))

このバージョンでは、各再帰呼び出しで指數(shù)値を減らし、「結(jié)果」と「ベース」を乗算し、最終的に目的の結(jié)果を返します。

以上がリスト要素の合計と累乗の計算のための再帰関數(shù)を?qū)g裝するにはどうすればよいですか?の詳細內(nèi)容です。詳細については、PHP 中國語 Web サイトの他の関連記事を參照してください。