算法前戏 递归 二分查找 列表查找
一、遞歸
概念:
函數直接或者間接的調用自身算法的過程,則該函數稱為遞歸函數。在計算機編寫程序中,遞歸算法對解決一大類問題是十分有效的。
特點:
①遞歸就是在過程或者函數里調用自身。
②在使用遞歸策略時,必須有一個明顯的結束條件,稱為遞歸出口。問題規模相比上次遞歸有所減少,
?、圻f歸算法解題通常顯得很簡潔,但遞歸算法解題的效率較低。所以一般不倡導使用遞歸算法設計程序。
?、茉谶f歸調用的過程當中系統的每一層的返回點、局部變量等開辟了棧來存儲。遞歸函數次數過多容易造成棧溢出等。
所以一般不倡導用遞歸算法設計程序。
要求:
遞歸算法所體現的"重復"一般有三個條件:
①每次在調用規模上都有所縮小(通常是減半)。
②相鄰兩次重復之間有緊密的聯系,前一次要為后一次做準備(通常前一次的輸出就作為后一次的輸入)。
?、墼趩栴}的規模極小時必須用直接解答而不再進行遞歸調用,因而每次遞歸調用都是有條件的(以規模未達到直接解答的大小為條件),
無條件的遞歸調用將會成為死循環而不能正常結束。
分析以下函數的執行過程:
def func3(x): if x>0: print(x) func3(x-1)func3(5)def func4(x): if x>0: func4(x-1) print(x)func4(5)根據Python執行的過程,及函數調用去分析執行結果!
?關于斐波拉契數列
斐波拉契數列指的是這樣一個數列:0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233,377,610,987,1597,2584,4181,6765,10946,17711,28657,46368。
特別注意:第0項是0,第1項是第一個1。這個數列從第2項開始,每一項都等于前兩項之和。
def fibo(n):before = 0after = 1if n == 0 or n == 1:return nif n <= 3:return 1return fibo(n-1)+fibo(n-2)print(fibo(3)) 斐波那契數列二分查找
從有序列表的候選區data[0:n]開始,通過對待查找的值與候選區中間值的比較,可以使候選區減少一半。
特點:
二分查找算法就是不斷將數組進行對半分割,每次拿中間元素和要找的元素進行比較。小就向右找,大就向左找!
要求:
在一段數字內,找到中間值,判斷要找的值和中間值大小的比較。
如果中間值大一些,則在中間值的左側區域繼續按照上述方式查找。
如果中間值小一些,則在中間值的右側區域繼續按照上述方式查找。
直到找到我們希望的數字。
列表查找
列表查找:從列表中查找指定元素
輸入:列表、待查找元素
輸出:元素下標或未查找到元素
一般是有兩種方法:
1、順序查找
從列表第一個元素開始,順序進行搜索,直到找到為止。
def linear_search(data_set,value):for i in data_set:if data_set[i] == value:return i2、二分查找
從有序列表的候選區data[0:n]開始,通過對待查找的值與候選區中間值的比較,可以使候選區減少一半。
def bin_search(data_set,value):low = 0high = len(data_set)-1while low <= high:mid = (low+high)//2if data_set[mid] == value:return midelif data_set[mid] > value:high = mid - 1else:low = mid + 1 def bin_search(data_set,value,low,high):if low <= high:mid = (low+high)//2if data_set[mid] == value:return midelif data_set[mid] >value:return bin_search(data_set,value,low,high)else:return bin_search(data_set, value, low, high)else:return 二分查找遞歸版練習題:
現有一個學員信息列表(按id增序排列),格式為:[{"id":1001, "name":"張三", "age":20},{"id":1002, "name":"李四", "age":25},{"id":1004, "name":"王五", "age":23},{"id":1007, "name":"趙六", "age":33}]修改二分查找代碼,輸入學生id,輸出該學生在列表中的下標,并輸出完整學生信息。 l = [{"id":1001, "name":"張三", "age":20},{"id":1002, "name":"李四", "age":25},{"id":1004, "name":"王五", "age":23},{"id":1007, "name":"趙六", "age":33} ]def bin_search(data_set,value):"""二分查找:param data_set: 列表:param value: 要查的值:return:"""low = 0high = len(data_set)-1while low <= high:mid = (low+high)//2if data_set[mid]['id'] == value:return (mid,data_set[mid])elif data_set[mid]['id'] > value:high = mid - 1else:low = mid + 1else:return (0,None)flog = True while flog:sid = input("請輸入學號(退出:Q):").strip()if sid.isdigit():if sid.upper() == "Q":flog = Falseelse:sid = int(sid)mid,infos = bin_search(l,sid)if not infos:print("查無此人!!!")else:s = "學生學號:{id},姓名:{name},年齡:{age}".format(**infos)print("該學生所在信息索引坐標:%s"%mid)print("該學生的所有信息:%s"%s)?
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