使用递归计算字符串中的元音

Question

我知道递归是一个函数调用自身的时候，但是我无法弄清楚如何让我的函数调用它自己以获得所需的结果。我需要简单地计算给函数的字符串中的元音。

def recVowelCount(s):
    'return the number of vowels in s using a recursive computation'
    vowelcount = 0
    vowels = "aEiou".lower()
    if s[0] in vowels:
        vowelcount += 1
    else:
        ???

---

多亏了这里的一些见解，我最终想到了这个。

def recVowelCount(s):
'return the number of vowels in s using a recursive computation'
vowels = "aeiouAEIOU"
if s == "":
    return 0
elif s[0] in vowels:
    return 1 + recVowelCount(s[1:])
else:
    return 0 + recVowelCount(s[1:])

Answer 1

使用切片删除第一个字符并测试其他字符。您不需要 else 块，因为您需要为每种情况调用该函数。如果你把它放在 else 块中，那么当你的最后一个字符是元音时，它不会被调用：-

### Improved Code

def recVowelCount(s):
    'return the number of vowels in s using a recursive computation'

    vowel_count = 0 
    # You should also declare your `vowels` string as class variable  
    vowels = "aEiou".lower()

    if not s:
        return 0

    if s[0] in vowels:
        return 1 + recVowelCount(s[1:])

    return recVowelCount(s[1:])

# Invoke the function
print recVowelCount("rohit")   # Prints 2

这将调用您的递归函数，并使用新字符串切片第一个字符。

Answer 2

您的函数可能需要大致如下所示：

• 如果字符串为空，返回0。
• 如果字符串不为空且第一个字符是元音，则返回 1 + 对字符串其余部分的递归调用结果
• 如果字符串不为空且第一个字符不是元音，则返回对字符串其余部分的递归调用的结果。

Answer 3

试试这个，这是一个简单的解决方案：

def recVowelCount(s):
    if not s:
        return 0
    return (1 if s[0] in 'aeiouAEIOU' else 0) + recVowelCount(s[1:])

它考虑了元音是大写还是小写的情况。这可能不是递归遍历字符串的最有效方式（因为每个递归调用都会创建一个新的切片字符串），但它很容易理解：

• 基本情况：如果字符串为空，则元音为零。
• 递归步骤：如果第一个字符是元音，则在解中加 1，否则加 0。无论哪种方式，通过删除第一个字符来推进递归并继续遍历字符串的其余部分。

第二步最终会将字符串减少到零长度，从而结束递归。或者，可以使用 tail recursion 来实现相同的过程 - 鉴于 CPython 没有实现 tail recursion elimination，它不会对性能产生任何影响。

def recVowelCount(s):
    def loop(s, acc):
        if not s:
            return acc
        return loop(s[1:], (1 if s[0] in 'aeiouAEIOU' else 0) + acc)
    loop(s, 0)

只是为了好玩，如果我们取消解决方案必须是递归的限制，这就是我的解决方法：

def iterVowelCount(s):
    vowels = frozenset('aeiouAEIOU')
    return sum(1 for c in s if c in vowels)

无论如何这都有效：

recVowelCount('murcielago')
> 5

iterVowelCount('murcielago')
> 5

Answer 4

这里有一个函数式编程方法供你学习：

map_ = lambda func, lst: [func(lst[0])] + map_(func, lst[1:]) if lst else []
reduce_ = lambda func, lst, init: reduce_(func, lst[1:], func(init, lst[0])) if lst else init

add = lambda x, y: int(x) + int(y)
is_vowel = lambda a: a in 'aeiou'

s = 'How razorback-jumping frogs can level six piqued gymnasts!'
num_vowels = reduce_(add, map_(is_vowel, s), 0)

想法是将问题分为两步，第一步（“map”）将数据转换为另一种形式（字母 -> 0/1），第二步（“reduce”）将转换后的项目收集到一个单个值（1 的总和）。

参考资料：

• http://en.wikipedia.org/wiki/Map_(higher-order_function)
• http://en.wikipedia.org/wiki/Reduce_(higher-order_function)
• http://en.wikipedia.org/wiki/MapReduce

另一个更高级的解决方案是将问题转换为tail recursive 并使用trampoline 来消除递归调用：

def count_vowels(s):
    f = lambda s, n: lambda: f(s[1:], n + (s[0] in 'aeiou')) if s else n
    t = f(s, 0)
    while callable(t): t = t()
    return t

请注意，与简单的解决方案不同，此解决方案可以处理非常长的字符串，而不会导致“超出递归深度”错误。

Answer 5

这是直截了当的方法：

VOWELS = 'aeiouAEIOU'

def count_vowels(s):
    if not s:
        return 0
    elif s[0] in VOWELS:
        return 1 + count_vowels(s[1:])
    else:
        return 0 + count_vowels(s[1:])

这里也是一样，代码少了：

def count_vowels_short(s):
    if not s:
        return 0
    return int(s[0] in VOWELS) + count_vowels_short(s[1:])

这是另一个：

def count_vowels_tailrecursion(s, count=0):
    return count if not s else count_vowels_tailrecursion(s[1:], count + int(s[0] in VOWELS))

很遗憾，这将对于长字符串会失败。

>>> medium_sized_string = str(range(1000))
>>> count_vowels(medium_sized_string)
...
RuntimeError: maximum recursion depth exceeded while calling a Python object

如果您对此感兴趣，请查看this blog article。