Как посчитать количество рекурсивных вызовов в python
Перейти к содержимому

Как посчитать количество рекурсивных вызовов в python

  • автор:

Рекурсия в Python, примеры кода

Python поддерживает рекурсию, когда функция может вызывать саму себя. На глубину вложения рекурсивных вызовов наложены ограничения. По умолчанию Python прерывает рекурсию и бросает исключение RecursionError , если обнаруживает, что глубина стека рекурсивных вызовов превысила 1000. Для этого предела можно установить другое значение с помощью функции setrecursionlimit() модуля sys .

Однако возможность изменения рекурсивного предела не означает, что вы можете сделать его сколько угодно большим. Абсолютное максимальное значение этого предела зависит от платформы, на которой выполняется программа. Максимальное значение рекурсивных вызовов можно посмотреть с помощью sys.getrecursionlimit() . В типичных случаях вы можете рассчитывать на рекурсию глубиной порядка нескольких тысяч уровней. При чрезмерно большой установленной глубине рекурсивных вызовов программа может завершиться аварийно. Такие выходящие из-под контроля рекурсии, являются одной из немногих причин возможного краха программы на Python, когда не срабатывает даже обычный защитный механизм исключений Python. Поэтому «НЕ ЛЕЧИТЕ» программу, в которой возникает исключение RecursionError , путем повышения разрешенной глубины вложения рекурсивных вызовов с помощью функции sys.setrecursionlimit(n) . В таких случаях лучше изменить организацию программы таким образом, чтобы избавиться от рекурсии или хотя бы постараться уменьшить глубину вложения рекурсивных вызовов.

Рекурсию в Python рассмотрим на примере решения факториала, функции, определённой на множестве неотрицательных целых чисел. Например 5! = 1 * 2 * 3 * 4 * 5 = 120

def factorial(n): if n == 0: return 1 else: return n * factorial(n - 1) x = factorial(5) print(x) # 120 
Наглядный пример работы рекурсии:
def countDown(start, indent=0): print('-'*indent, '>', start) start = start - 1 indent = indent + 1 if start >= 0: # Рекурсивный вызов 'countDown', в которой # происходит печать строки, но только уже с # другими значениями, которые вычисляются выше countDown(start, indent) countDown(5, 2) # -- > 5 # --- > 4 # ---- > 3 # ----- > 2 # ------ > 1 # ------- > 0 
Еще нагляднее:
def countDown(start, indent=1): print('-'*indent, 'UP:', start) if start == 0: # Здесь рекурсивный вызов 'countDown' прекратился, сначала # печатается эта строчка, потом все, что было накоплено в стеке. print('-'*indent, 'DOWN:', start) else: # Рекурсивный вызов 'countDown' countDown(start - 1, indent + 1) # Вызов 'countDown' не дает функции print выполнится # и накапливает (откладывает) ее исполнение в стеке print('-'*indent, 'DOWN:', start) countDown(5) # - UP: 5 # -- UP: 4 # --- UP: 3 # ---- UP: 2 # ----- UP: 1 # ------ UP: 0 # ------ DOWN: 0 # ----- DOWN: 1 # ---- DOWN: 2 # --- DOWN: 3 # -- DOWN: 4 # - DOWN: 5 
  • КРАТКИЙ ОБЗОР МАТЕРИАЛА.
  • Функции это объекты
  • Функции могут иметь атрибуты
  • Функции могут храниться в структурах данных
  • Функции могут быть вложенными
  • Передача функции в качестве аргумента другой функции
  • Область видимости переменных функции
  • Операторы global и nonlocal
  • Параметры (аргументы) функции
  • Ключевые аргументы в определении функции Python
  • Значение аргумента по умолчанию в функциях Python
  • Варианты передачи аргументов в функцию Python
  • Переменные аргументов *args и **kwargs в функции Python
  • Распаковка аргументов для передачи в функцию Python
  • Как оцениваются аргументы при вызове функции?
  • Строгие правила передачи аргументов в функцию Python
  • Инструкция return
  • Анонимные функции (lambda-выражения)
  • Строки документации в функциях Python
  • Рекурсия
  • Замыкания в функциях Python
  • Перегрузка функций

Добавить к коду подсчет вызовов функции

Author24 — интернет-сервис помощи студентам

Добавить к коду подсчет яркостей
foreach (var p in source) < //get pixel from dithering matrix.

Подсчет вызовов файла php из тэга img
Доброго времени суток Ситуация такая: В файле index.php необходимо подключить изображение, с.

Добавить подсчет итераций в программу нахождения минимума функции методом дихотомии
Здравствуйте, помогите пожалуйста добавить подсчет итераций в программу нахождения минимума функции.

Количество вызовов функции Фибоначчи
Как известно, очередное число Фибоначчи равно сумме предыдущих двух. Первое и второе число.

Количество вызовов функции Аккермана
Необходимо реализовать подсчет количества итерационных вызовов функции Аккермана в Прологе. .

Рекурсия — Python: Функции

В этом уроке мы узнаем, что такое рекурсия, зачем она нужна и чем отличается рекурсия в математике и в языках программирования. Еще мы разберем условие завершения рекурсии и обсудим, какие виды рекурсии существуют.

Что такое рекурсия

Рекурсия в программировании — это возможность дать определение функции, используя в процессе саму определяемую функцию. В математике многие функции определены именно таким образом, поэтому и большинство языков программирования используют этот подход.

Это работает и в Python. Обычно в определении функции можно использовать только определения, которые дали ранее. Но есть одно исключение — функция в своем теле может вызывать себя. Выглядит это так:

def factorial(n): if n  0: return 1 return n * factorial(n - 1) 

Интерактивный пример: https://replit.com/@hexlet/python-functions-recursion-factorial#main.py

Эта функция вычисляет факториал числа n через умножение числа на факториал числа n — 1 .

Условие завершения рекурсии

В примере выше используется условие, которое прекращает рекурсию. Если в этой функции убрать условие, которое проверяет аргумент на неотрицательность, то первый же вызов этой функции заставит программу зациклиться — функция продолжит вызывать себя постоянно.

В определениях рекурсивных функций практически всегда есть подобное условие. Оно позволяет вычислению пойти по одной из веток:

  • По рекурсивной — в этой ветке произойдет вызов себя
  • По терминальной — закончит вычисление и вернет результат

Какой-то из аргументов рекурсивной функции должен обязательно убывать. В качестве убывания может быть:

  • Уменьшение счетчика
  • Отбрасывание головы списка при движении к его хвосту
  • Вызов себя для части исходной структуры при обработке древовидных структур данных

Чтобы понять, что программа не зациклится, используют метод «пристального взгляда» и тесты. Особенно важно проверять срабатывание условия завершения рекурсии.

Переполнение стека

В большинстве программ, написанных на поддерживающих вызов функции языках, этот вызов устроен так: перед вызовом функции текущее место в программе запоминается в стеке. А когда функция возвращает результат, то соответствующий элемент стека отбрасывается.

Стек (stack) — это абстрактный тип данных, который похож на стопку монет. Монета, которую положили последней, будет снята первой. И при снятии монет порядок получается обратным порядку складывания.

В этом же стеке сохраняются значения аргументов функции, а иногда и другая служебная информация. При этом память, которая выделяется для стека при запуске программы, конечна и ограничена.

Если функция будет вызывать себя постоянно и не возвращать результат, то память в итоге закончится. Когда заканчивается память, выделенная для стека вызовов, стек переполняется.

В итоге мы не сможем посчитать факториал для достаточно больших чисел с помощью рекурсивной функции. Но сможем посчитать с помощью итеративной — написанной с использованием циклов и переменных.

Так выглядит переполнение стека при подсчете факториала:

factorial(1000) # Traceback (most recent call last): # File "", line 1, in # File "", line 4, in factorial # File "", line 4, in factorial # File "", line 4, in factorial # [Previous line repeated 995 more times] # File "", line 2, in factorial # RecursionError: maximum recursion depth exceeded in comparison 

Сообщение говорит, что превышена максимальная глубина рекурсии. Глубиной рекурсии называется количество последовательных вызовов себя без возврата значения. В Python максимальная длина искусственно ограничена, потому что проще считать количество вызовов, чем предсказывать окончание памяти.

Зачем нужна рекурсия

Некоторые алгоритмы реализуются проще, если использовать именно рекурсию, а не циклы. Часто такие алгоритмы работают с рекурсивными структурами данных — деревьями, «словарями словарей словарей» и подобными. При реализации таких алгоритмов нужно помнить, что память для стека конечна. При этом обычно конечны и сами обрабатываемые структуры данных, поэтому отказываться полностью от рекурсии не стоит.

Виды рекурсии

Рекурсии можно разделить на два вида по тому, как они себя вызывают:

  • Прямая — когда функция вызывает себя
  • Косвенная — когда одна функция внутри себя вызывает другую функцию, которая когда-то вызовет первую

Так же рекурсии можно разделить по количеству рекурсивных вызовов:

  • Линейная — когда при вычислении результата функции функция вызывает себя один раз, как в примере с factorial . Уточним, что «один раз» — это не про общее количество вызовов функции в теле. Речь идет о количестве вызовов, результаты которых нужны для одного общего вычисления
  • Каскадная — когда функция вызывает себя несколько раз

Рассмотрим подробнее линейную и каскадную рекурсию.

Пример линейной рекурсии

Если рекурсия в функции проверяет Гипотезу Коллатца , она считается линейной:

def collatz(n): if n == 1: return True if n % 2 == 0: return collatz(n // 2) return collatz(n * 3 + 1) 

Интерактивный пример: https://replit.com/@hexlet/python-functions-recursion-collatz#main.py

Здесь в теле функции есть два рекурсивных вызова, но в каждом заходе используется только один.

Еще один пример использования линейной рекурсии — обход коллекций. Для этого можно рекурсивно представить коллекцию как:

  • Начало (голову)
  • Остальную часть коллекции (хвост)

Дальше хвост также можно разложить на голову и новый хвост. И так до тех пор, пока не останется голова и пустой хвост:

 [1, [2, 3]] -> [1, [2, [3]]] -> [1, [2, [3, []]]] 

При рекурсивной обработке коллекции мы будем обходить коллекцию и дробить старый хвост на новую голову и новый хвост на каждой итерации. Так мы делаем до тех пор, пока не получим пустой хвост — то есть конец коллекции:

# Функция рекурсивно обходит список, суммируя числа из него def sum(array): # Мы можем использовать оператор упаковки для записи в хвост остальной части списка head, *tail = array if not tail: return head return head + sum(tail) 

Пример каскадной рекурсии

Если рекурсия в функции вычисляет очередное Число Фибоначчи , она называется каскадной:

def fibonacci(n): if n  2: return 1 return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2) 

Интерактивный пример: https://replit.com/@hexlet/python-functions-recursion-fibonacci#main.py

Здесь функция всегда вызывает себя два раза. Сначала будет два вызова, которые превратятся в четыре — два раза по два вызова. Затем в восемь — количество вызовов растет каскадно.

Открыть доступ

Курсы программирования для новичков и опытных разработчиков. Начните обучение бесплатно

  • 130 курсов, 2000+ часов теории
  • 1000 практических заданий в браузере
  • 360 000 студентов

Наши выпускники работают в компаниях:

Как подсчитать количество вызова функции Python

Как подсчитать количество вызова функции и как вывести. Как это сделать с помощью декоратора и как с помощью логирования, если это возможно и какие есть еще способы. Важно: Без внешнего кода и глобальных переменных.

Отслеживать
задан 29 июл 2020 в 13:00
119 1 1 серебряный знак 10 10 бронзовых знаков
29 июл 2020 в 13:03
29 июл 2020 в 13:04
примите ответ если он вам помог — галочка слева от ответа
29 июл 2020 в 13:08
Без глобальных переменных нужно и внешнего когда
29 июл 2020 в 13:18
@Alealan сделал без глобальных декоратором
29 июл 2020 в 13:41

4 ответа 4

Сортировка: Сброс на вариант по умолчанию

Вот таким декоратором делаем иньекцию переменной счётчика в функцию:

def counter(fu): def inner(*a,**kw): inner.count+=1 return fu(*a,**kw) inner.count = 0 return inner @counter def test(): pass @counter def test1(): print(test1.count) test() test() test1() test1() test1() print(test.count) print(test1.count) 

Внутри функции этот счётчик доступен.

Отслеживать
ответ дан 29 июл 2020 в 13:31
34.6k 3 3 золотых знака 28 28 серебряных знаков 61 61 бронзовый знак

Пример с декоратором:

def count(func): """ Декоратор - счётчик """ counters = <> def wrapper(*args, **kwargs): counters[func] = counters.get(func, 0) + 1 print(f'Функция вызвана раз') return func(*args, **kwargs) return wrapper @count def double_function(a): """ Умножаем полученный параметр. """ return a*2 @count def triple_function(a): """ Утраиваем """ return a*3 if __name__ == "__main__": print(list(map(double_function, range(2)))) print(list(map(triple_function, range(4)))) print(list(map(double_function, range(10,11)))) print(list(map(triple_function, range(12,13)))) 
Функция double_function вызвана 1 раз Функция double_function вызвана 2 раз [0, 2] Функция triple_function вызвана 1 раз Функция triple_function вызвана 2 раз Функция triple_function вызвана 3 раз Функция triple_function вызвана 4 раз [0, 3, 6, 9] Функция double_function вызвана 3 раз [20] Функция triple_function вызвана 5 раз [36] 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *