python初学 数据分叉情况下的函数递归

对于python中的函数递归，其实用while和for循环可以等价的实现。平时较少用到，但是在某些特定情况下比较方便实现一些功能。

对于没有数据分叉的函数递归，比较简单。如：

def cal(n):
    print(n)
    if n > 0:
        return cal(int(n/2))
    else:
        return 'n=0 done'
    
print(cal(10))

输出：
10
5
2
1
0
n=0 done

通过层层调用，达到条件后，结束调用，再层层返回。

但是对于有数据分叉的函数递归，如对嵌套列表的遍历、查询，就会比较绕一些

先看没有分叉的： 

给定一个节点，在menus找到他，如果该节点存在，打印出来，并返回true，如果不存在，就返回false

menus = [
    {
        'text': '北京',
        'children':[
             {'text':'昌平','children':[
                {'text':'沙河','children':[]}
             ]}]}]

def find_menu(menu,city):
    if menu:
        for i in menu:
            if i['text'] != city:
               return find_menu(i['children'],city)  #如果本层没有city，则会深入到下一层
            else:
                print(city)
                return True
    else:
        return False

city=input('>>>>')
print(find_menu(menus,city))

可以看到比较容易就实现了。

但是这里menus有一个特点，就是每一级menus都只有一个元素，找过这个元素，本级就找完了。如果有多个元素呢？这就意味着，你把元素1里面嵌套的元素遍历一遍之后，还需要回头去找元素2但是如果把meuns改变一下，难度就会大大增加。

menus = [
    {
        'text': '北京',
        'children':[
            {'text':'朝阳','children':[]},
            {'text':'昌平','children':[
                {'text':'沙河','children':[]},
                {'text':'回龙观','children':[]},
            ]},
        ]
    },
    {
        'text':'上海',
        'children':[
            {'text':'宝山','children':[]},
            {'text':'金山','children':[]}
        ]
    }
]

 对于这个menus，如果我们继续用刚才的递归函数，就会达不到目的。

def find_menu(menu,city):
    if menu:
        for i in menu:
            if i['text'] != city:
               return find_menu(i['children'],city)  #如果本层没有city，则会深入到下一层
            else:
                print(city)
                return True
    else:
        return False
city=input('>>>>')
print(find_menu(menus,city))

>>>>朝阳
朝阳
True

>>>>沙河
False

>>>>宝山
False

 可以看到，只有在找每级的第一个元素，即menus[0][0]...才可以，其余的全部都会返回False。这是因为，使用for循环，在每级都是从第一个元素开始找，找不到，就会递归至下一级的for循环，依然从下一级的第一个元素开始找起，直到最后一层，如何还是没有找到，就会return False，返回返回上一级。上一级继续执行retur语句，返回False，再返回上一级。以此类推，直到完全退出。这里我们发现，for循环根本就没有执行完，就直接退出了程序，达不到遍历的效果。

如果想将for循环进行完，就不能在find_menu(menus,city)前使用return，就不能将返回值一层一层向上传递，同样是不行的。

换个角度思考，什么时候可以结束for循环呢，就是找到 city情况下。如果找不到city，我们就需要让for循环一直执行下去，直到执行完，还是找不到的话，就说明没有city，这时可以返回false。

这么我们可以加一个条件语句，

if 找到了city

　　就return

那么可以把代码改一下：

def find_menu(city,menu):
    if menu:
        for i in menu:
            if i['text'] != city:
                 flag=find_menu(city,i['children'])
                 if flag==True:
                    return True
            else:
                print(city)
                return True
        else:
            return False
    else:
        return False        

可以以最后find_menu的执行结果来判断，如果找到了city，find_menu就会返回True。如何把这个值一层一层传上去呢。我们可以让一个参数来接收返回值，并逐级上传。

也可以去掉这个参数，直接用find_menu的值。

 由于menu为空的话， 肯定是没有找到city，for循环肯定也是执行完了，所以与最外层if对应的else也可以去掉。因为for--else已经返回了false。

def find_menu(city,menu):
    if menu:
        for i in menu:
            if i['text'] != city:
                if find_menu(city,i['children']):
                    return True
            else:
                print(city)
                return True
        else:
            return False

 这样就完成了一个有数据分叉的函数递归问题。

总结一下，使用函数递归，要紧盯使函数递归结束的条件，在此条件下，使用return。如果不满足此条件，函数将递归下去。如果最终还是不满足，可以再设置一个返回值。

写的内容有些乱，希望以后自己回顾时还能够看懂。