Python 使用递归处理集合

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使用递归处理集合是 Python 编程中常用的技术之一。下面是具体的步骤以及两个示例。

步骤

使用递归处理集合的步骤如下:

  1. 确定递归的终止条件。在使用递归时,必须定义递归终止条件,否则递归将无法终止。
  2. 缩小问题规模。将原问题分解成一个或多个子问题,规模比原问题更小。每个子问题可以再次使用递归解决。
  3. 汇总结果。将每个子问题的结果合并成一个集合,并返回给上一级调用。

示例一

假设有一个列表 L,需要使用递归计算出列表中所有数字的和。

def sum_list(L):
    if len(L) == 0: # 1. 递归终止条件
        return 0
    else:
        return L[0] + sum_list(L[1:]) # 2. 缩小问题规模,并将结果汇总返回给上一级调用

在上述代码中,sum_list 函数用于计算列表 L 中所有数字的和,其中:

  • if len(L) == 0: 表示若列表 L 为空,则终止递归,返回 0
  • return L[0] + sum_list(L[1:]) 表示对列表 L 取第一个元素和去掉第一个元素的部分 L[1:] 递归调用 sum_list 函数。直到列表 L 为空,则递归终止,将所有结果相加返回给上一级调用。

我们可以通过下列代码,通过调用 sum_list 函数,计算列表 [1, 2, 3, 4, 5] 中的所有数字的和。

L = [1, 2, 3, 4, 5]
print(sum_list(L)) # 输出结果为 "15"

上述代码输出的结果为 “15”,即列表 [1, 2, 3, 4, 5] 中的所有数字之和。

示例二

假设有一个嵌套列表 L,需要使用递归计算出列表中的所有数字的和。

def sum_nested_list(L):
    if type(L) != list: # 1. 递归终止条件
        return L
    else:
        return sum([sum_nested_list(e) for e in L]) # 2. 缩小问题规模,并将结果汇总返回给上一级调用

在上述代码中,sum_nested_list 函数用于计算列表 L 中的所有数字之和,其中:

  • if type(L) != list: 表示若当前元素 L 不是列表,则终止递归,返回元素本身。
  • return sum([sum_nested_list(e) for e in L]) 表示对列表 L 的每个元素 e,递归调用 sum_nested_list 函数,并将所有结果求和返回给上一级调用。

我们可以通过下列代码,通过调用 sum_nested_list 函数,计算嵌套列表 [[1, 2], [3, [4, 5]]] 中的所有数字之和。

L = [[1, 2], [3, [4, 5]]]
print(sum_nested_list(L)) # 输出结果为 "15"

上述代码输出的结果为 “15”,即嵌套列表 [[1, 2], [3, [4, 5]]] 中的所有数字之和。