如何在python中正确使用递归和副作用答案

【问题标题】：How to use properly recursion and side effects in python如何在python中正确使用递归和副作用
【发布时间】：2013-01-07 15:50:59
【问题描述】：

在树形结构中，我试图找到一个分支的所有叶子。这是我写的：

def leafs_of_branch(node,heads=[]):
    if len(node.children()) == 0:
        heads.append(str(node))
    else:    
        for des in node.children():
           leafs_of_branch(des)
    return heads


leafs_of_branch(node)

我不知道为什么，但对我来说感觉不对。它有效，但我想知道是否有更好的方法来使用递归而不创建 heads 参数。

【问题讨论】：

@closevoter -- 虽然这最终会受到那个经典问题中提出的问题的影响，但这不是这个问题的意义所在。
...特别是因为该问题特别要求不使用该参数的方法。

标签： python recursion side-effects

【解决方案1】：

这个

def leafs_of_branch(node,heads=[]):

总是一个坏主意。会更好

def leafs_of_branch(node,heads=None):
    heads = heads or []

否则，您总是对 leafs_of_branch 使用相同的列表。在您的具体情况下，它可能没问题，但迟早您会遇到问题。

我推荐：

def leafs_of_branch(node):
    leafs = []
    for des in node.children():
        leafs.extend(leafs_of_branch(des))
    if len(leafs)==0:
        leafs.append(str(node))
    return leafs

leafs_of_branch(node)

我没有执行if len(node.children()==0，而是在下降到所有（可能为零）孩子之后检查 len(leafs)。因此我只调用了一次 node.children()。

【讨论】：

【解决方案2】：

我相信这应该可行：

def leafs_of_branch(node):
    if len(node.children()) == 0:
       return [str(node)]
    else:
       x = []
       for des in node.children():
           x += leafs_of_branch(des)  #x.extend(leafs_of_branch(des)) would work too :-)
       return x

它不是很漂亮，可能可以再精简一点，但我试图尽可能保持原始代码的形式，以使发生的事情一目了然。

如果您多次调用原始版本，它实际上将不起作用，因为当您附加到 heads 列表时，该列表实际上会在两次调用之间保存。

【讨论】：

恐怕这行不通。如果这棵树有十层呢？您没有任何递归，您只返回节点或节点的所有 direct 子节点。
另外，在else 语句中，您将附加所有子节点，无论它们是否实际上是叶节点。
@ThorstenKranz -- 谢谢。我只是忘了在else 部分进行递归（呃！）。
@ThorstenKranz -- 谢谢你让我诚实 ;-)

【解决方案3】：

只要递归进行，IMO 就做对了；您在递归调用中缺少 head 参数。无论如何它工作的原因是其他人所说的，默认参数是全局的并且在调用之间重用。

如果你想避免递归，在这种情况下你可以使用队列或堆栈和循环：

def leafs_of_branch(node):
    traverse = [node]
    leafs = []

    while traverse:
        node = traverse.pop()
        children = node.children()

        if children:
            traverse.extend(children)
        else:
            leafs.append(str(node))

    return leafs

【讨论】：

【解决方案4】：

您也可以通过这种方式递归地定义一个迭代器。

def leafs_of_branch(node):
    if len(node.children()) == 0:
        yield str(node)
    else:    
        for des in node.children():
            for leaf in leafs_of_branch(des):
                yield leaf

leafs = list(leafs_of_branch(node))

【讨论】：

【解决方案5】：

首先，避免使用可变对象（列表、字典等）作为默认值，因为默认值是全局的并且在函数调用之间重复使用：

def bad_func(val, dest=[]):
    dest.append(val)
    print dest

>>> bad_func(1)
[1]
>>> bad_func(2)
[1, 2]  # surprise!

因此，随后的调用将导致完全出乎意料的事情。

至于递归问题，我改写成这样：

from itertools import chain

def leafs_of_branch(node):
    children = node.children()
    if not children:  # better than len(children) == 0
        return (node, )

    all_leafs = (leafs_of_branch(child) for child in children)
    return chain(*all_leafs)

【讨论】：