递归 - Python，返回值问题

Posted 2023-02-21

【中文标题】递归 - Python，返回值问题

【英文标题】：Recursion - Python, return value question

【发布时间】：2010-12-08 18:36:09

【问题描述】：

我意识到这听起来像是一个愚蠢的问题，但我上次编写它是在汇编程序中，所以我的想法可能是错误的：

这样的递归函数：

def fac(n):
    if n == 0:
        return 1
    else:
        return n * fac(n - 1)

为什么当函数到达 n == 0 时它不返回 1 而是返回阶乘的答案。我在想像在汇编程序中那样的东西，当 n == 0 时：

mov eax, 1
ret

为什么上面的代码可以工作，我想python返回那个条件之前堆栈上的最后一个值？

【参考方案1】：

这样想，例如fac(5)：

return 5 * fac(4)
           return 4 * fac(3)
                      return 3 * fac(2)
                                 return 2 * fac(1)
                                            return 1 * fac(0)
                                                       1

所以1 将是第一个 返回值，但它会返回到fac(1)，fac(1) 将返回到fac(2) 等等。

【讨论】：

+1：记住，“函数”的返回值并不是整个表达式的返回值，它涉及到许多乘法和函数调用。这完全是关于“调用堆栈”和评估函数的上下文。

谢谢，这是一个基本的错过。但我认为这是我的错误，这完全有道理，干杯！

【参考方案2】：

它确实在 n == 0 时返回 1。该返回值从调用站点的堆栈中弹出，这是在 n * fac(n - 1) 处的调用。 1 乘以 n 并返回，等等。

【讨论】：

是的，但是可以说 n == 4，它仍然会迭代并递减一个计数器，直到它到达行尾，在我的逻辑中是当 n == 0 时，即不再剩下的数字要相乘。也许我在这里混淆了一些非常基本的东西，但我没有找到任何关于 Python 如何进行递归的解释。我也可以使用 do while 循环来执行此功能，然后会更清楚。但正如它现在所写的那样，我只是无法遵循逻辑，希望这是有道理的？

【参考方案3】：

如果您调用 fac(0) 它将返回 1（不是 0，但我想这只是您问题中的一个错字）。如果你调用 fac(1)，它将进入 else 子句，并在那里调用fac(0)。这将返回 1。然后它将计算 n*1，即 1，并将其返回。如果你调用fac(2)，它也将进入else 子句，在那里它将调用fac(1)，如上所述将返回1，所以n*fac(n-1) 将是2，这就是fac(2) 的返回值。等等。我希望能为你解释它。

【参考方案4】：

没有隐式返回 - 当 n=0 时，函数进入 if 语句，并直接从 return 1 语句返回 1。 但是，这不是将“阶乘答案”返回给用户的点。相反，它可能会将此值返回给 调用 由 fac(1) 调用的函数，它位于 n * fac(n - 1) 分支的中间。因此它将返回“1”并返回n*1，它是1 给它的 调用者。如果是 fac(2)，它将返回 n * 1，或 2 给 它的调用者等等。

因此 fac(5) 被翻译为：

fac(5) = 5 * fac(4) = 5 * (4 * fac(3) = 5 * (4* (3 * fac(2)) = 5 * (4* (3 * (2 * fac(1)) = 5 * (4* (3 * (2 * (1 * fac(0)) = 5*4*3*2*1*1

只有在通过每个上层返回 1 值后，它才会返回到第一个调用者，每个阶段的乘法会给你答案。

【参考方案5】：

James，当对您的函数的最终调用（当 n==0 时）返回时，它只是调用堆栈上的几个 fac(n) 实例之一。如果说 print(fac(4))，栈本质上是：

fac(0)
fac(1)
fac(2)
fac(3)
fac(4)
print()

对 fac(0) 的最终调用适当地返回 1，但是在 Python 中，您已经请求了对 fac(n) 的第一次调用的返回值，即 fac(4)。

不要认为它是一个循环，其中 'ret' 会爆发，返回只是结束几个待执行的执行之一。