python 3中使用堆栈的递归与迭代

Posted 2023-03-16

【中文标题】python 3中使用堆栈的递归与迭代

【英文标题】：Recursion versus Iteration using stack in python 3

【发布时间】：2021-11-17 09:52:51

【问题描述】：

在内存使用方面（或总体而言）哪个更好？

使用递归并具有堆栈实现（操作系统隐式） 使用迭代并具有堆栈实现（显式）

Leetcode 上名为1265. Print Immutable Linked List in Reverse 的问题的示例代码如下。

class Solution:
    """Recursion"""

    def printLinkedListInReverse(self, head: "ImmutableListNode") -> None:
        if head:
            self.printLinkedListInReverse(head.getNext())
            head.printValue()


class Solution:
    """Iteration"""

    def printLinkedListInReverse(self, head: "ImmutableListNode") -> None:
        stack = []
        while head:
            stack.append(head)
            head = head.getNext()
        while stack:
            stack.pop().printValue()

请在内存使用方面对比上述代码。

【参考方案1】：

通常，递归比迭代占用更多内存。参见示例

https://webrewrite.com/iteration-versus-recursion-which-one-you-choose

对于大型数据集，我总是使用迭代。

【参考方案2】：

代码的递归版本占用更多内存，因为它至少会堆叠局部变量（其中有两个：self 和 head）和返回地址（调用后应继续执行的位置） )。

在您的代码的迭代版本中，显式堆栈只有head 的引用。

如果函数不是Solution 的方法，情况会有所改善，但这是 LeetCode 测试框架的核心模式。

另一个考虑是调用堆栈的大小是有限的。所以如果输入很大，那么递归版本不是一个选项。

现在，这并没有说明程序的速度。可能仍然是递归版本运行得更快，这取决于解释器。

【讨论】：

我认为递归不仅要跟踪两个局部变量，还要跟踪函数的名称、执行流程等。

请随时发布您的答案，@stef。

但是我的回答基本上和你的一样，除了我会在“因为它堆叠局部变量并且其中有两个”之后添加半句。您的答案最重要的一点是“当您编写自己的堆栈而不是使用递归时，您可以选择要保留在内存中的内容”，我没有其他要添加的内容。