如何解决如何跟踪带有返回函数的递归函数
我正在尝试跟踪这个递归函数，但是我尝试了我通常做的事情，但是当您返回需要向其添加某些内容的函数时，它不起作用。有人可以向我解释一下，让我更好地了解如何使用以下代码中的表（或任何其他方法）跟踪这样的函数：
def NumberPatern(Value1,Value2,EndValue):
print(Value1)
if Value1<= EndValue:
temp = Value2
Value2 = Value1
Value1 = Value1 + temp
return NumberPatern(Value1,EndValue)+1
else:
return 0
使用它作为函数的输入
NumberPatern(1,1,12)
我也得到了这张表来跟踪函数：
解决方法
将函数的结果赋值给一个变量。然后你可以在返回之前打印表的所有列。
def NumberPatern(Value1,Value2,EndValue):
if Value1<= EndValue:
temp = Value2
Value2 = Value1
Value1 = Value1 + temp
output = NumberPatern(Value1,EndValue)+1
else:
temp = 'N/A'
output = 0
print(Value1,temp,EndValue,output)
return output
假设您是计算机，逐行解释此函数。
每次调用函数时，在表中的新行中记录调用它的“Value1”、“Value2”和“EndValue”。
每次分配 temp 时都填写“Temp”列。
只要程序产生输出（即调用 print()。
当您点击 return 语句时，填写“RETURN”列，并提升一个级别。
例如：
第一步：第一次调用函数| 值1 | Value2 | 温度 | EndValue | 输出 | 返回值 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 12 |
| 值1 | Value2 | 温度 | EndValue | 输出 | 返回值 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 1 | 12 | 1 |
| 值1 | Value2 | 温度 | EndValue | 输出 | 返回值 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 1 | 12 | 1 | |
| 2 | 1 | 12 |
temp从来没有在基本情况下赋值，所以留空）
| 值1 | Value2 | 温度 | EndValue | 输出 | 返回值 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 1 | 12 | 1 | |
| 2 | 1 | 1 | 12 | 2 | |
| 3 | 2 | 2 | 12 | 3 | |
| 5 | 3 | 3 | 12 | 5 | |
| 8 | 5 | 5 | 12 | 8 | |
| 13 | 8 | 12 | 13 | 0 |
| 值1 | Value2 | 温度 | EndValue | 输出 | 返回值 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 1 | 12 | 1 | 5 |
| 2 | 1 | 1 | 12 | 2 | 4 |
| 3 | 2 | 2 | 12 | 3 | 3 |
| 5 | 3 | 3 | 12 | 5 | 2 |
| 8 | 5 | 5 | 12 | 8 | 1 |
| 13 | 8 | 12 | 13 | 0 |
这是完成的桌子。
,代数
现在是回顾代数学习的好时机
def NumberPatern(Value1,EndValue):
print(Value1)
if Value1<= EndValue:
temp = Value2
Value2 = Value1
Value1 = Value1 + temp
# focus here
return NumberPatern(Value1,EndValue)+1
else:
return 0
这个问题的难点在于 Value1 和 Value2 被重新分配。但是我们可以用一种不那么令人困惑的方式重写它。
首先用它的值替换 Value1 -
temp = Value2
Value2 = Value1
# Value1 = Value1 + temp
return NumberPatern(Value1 + temp,EndValue)+1现在用它的值替换 Value2 -
temp = Value2
# Value2 = Value1
# Value1 = Value1 + temp
return NumberPatern(Value1 + temp,Value1,EndValue)+1最后用它的值替换 temp -
# temp = Value2
# Value2 = Value1
# Value1 = Value1 + temp
return NumberPatern(Value1 + Value2,Value1,EndValue)+1现在让我们看看我们修改后的程序。我们将在每一步打印 each Value1、Value2 和 EndValue -
def NumberPatern(Value1,EndValue):
print(f"v1:{Value1} v2:{Value2} end:{EndValue}")
if Value1 <= EndValue:
# temp = Value2
# Value2 = Value1
# Value1 = Value1 + temp
return NumberPatern(Value1 + Value2,EndValue)+1
else:
return 0print(NumberPatern(1,1,12))
v1:1 v2:1 end:12
v1:2 v2:1 end:12
v1:3 v2:2 end:12
v1:5 v2:3 end:12
v1:8 v2:5 end:12
v1:13 v2:8 end:12
5 # <- final answer
这可能不是您的作业要求的确切输出，但希望它向您展示了递归函数中使用的变量重新分配所引起的麻烦。输出与格林的答案相同，但删除了重复值。
跟踪装饰器
在我刚刚写的 another Q&A 中，我创建了一个简单的 @trace 装饰器，可以与任何函数一起使用。这个装饰器让我们可以将复杂函数的评估可视化 -
from functools import wraps
def trace(f):
frame = 0
@wraps(f)
def wrapper(*args):
nonlocal frame
space = " "*2*frame
argstring = ",".join(map(str,args))
print(f"{space}-> [frame:{frame}] {f.__name__}({argstring})")
frame = frame + 1
result = f(*args)
frame = frame - 1
print(f"{space}<- [frame:{frame}]",result)
return result
return wrapper
我们可以将它与您的 NumberPatern 函数一起使用，只需在上面的行中写上 @trace。请注意，我还注释掉了您的内部 print 语句 -
@trace
def NumberPatern(Value1,EndValue):
# print(Value1) # <-
if Value1<= EndValue:
temp = Value2
Value2 = Value1
Value1 = Value1 + temp
return NumberPatern(Value1,EndValue)+1
else:
return 0
现在，当我们运行该函数时，我们可以看到“跟踪”的输出 -
print(NumberPatern(1,12))
-> [frame:0] NumberPatern(1,12)
-> [frame:1] NumberPatern(2,12)
-> [frame:2] NumberPatern(3,2,12)
-> [frame:3] NumberPatern(5,3,12)
-> [frame:4] NumberPatern(8,5,12)
-> [frame:5] NumberPatern(13,8,12)
<- [frame:5] 0
<- [frame:4] 1
<- [frame:3] 2
<- [frame:2] 3
<- [frame:1] 4
<- [frame:0] 5
5
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