Могут ли генераторы быть рекурсивными?
Я наивно пытался создать рекурсивный генератор. Не работает. Это то, что я сделал:
def recursive_generator(lis):
yield lis[0]
recursive_generator(lis[1:])
for k in recursive_generator([6,3,9,1]):
print(k)
Все, что я получил, было первым элементом 6
.
Есть ли способ заставить такой код работать? По существу передача команды yield
на уровень выше в схеме рекурсии?
Ответы
Ответ 1
Попробуйте следующее:
def recursive_generator(lis):
yield lis[0]
yield from recursive_generator(lis[1:])
for k in recursive_generator([6,3,9,1]):
print(k)
Я должен указать, что это не работает из-за ошибки в вашей функции. Вероятно, он должен включать проверку того, что lis
не пуст, как показано ниже:
def recursive_generator(lis):
if lis:
yield lis[0]
yield from recursive_generator(lis[1:])
Если вы находитесь на Python 2.7 и не имеете yield from
, проверьте этот вопрос.
Ответ 2
Почему ваш код не выполнял работу
В вашем коде функция генератора:
- возвращает (дает) первое значение списка
- то он создает новый объект итератора, вызывающий одну и ту же функцию генератора, передавая ему фрагмент списка
- а затем останавливается
Второй экземпляр итератора, который рекурсивно создан, никогда не повторяется. Вот почему вы получили только первый элемент списка.
Функция генератора полезна для автоматического создания объекта-итератора (объекта, который реализует
Примечание. элементы возвращаются в обратном порядке, поэтому вы можете использовать some_list.reverse()
перед вызовом генератора в первый раз.
В этом примере важно отметить: функция генератора рекурсивно вызывает себя в цикле for, который видит итератор и автоматически использует на нем протокол итерации, поэтому он фактически получает значения из он.
Это работает, но Я думаю, что это действительно не полезно. Мы используем функцию генератора для итерации по списку и просто получаем элементы, по одному, но... список является итерабельным, поэтому нет необходимости в генераторах!
Конечно, я понимаю, это всего лишь пример, возможно, есть полезные приложения этой идеи.
Другой пример
Позвольте переработать предыдущий пример (для ленивости). Допустим, нам нужно напечатать элементы в списке, добавив к каждому элементу количество предыдущих элементов (просто случайный пример, необязательно полезный).
Код:
def recursive_generator(some_list):
"""
Return some_list items, one at a time, recursively iterating over a slice of it...
and adding to every item the count of previous items in the list
"""
if len(some_list)>1:
# some_list has more than one item, so iterate over it
for i in recursive_generator(some_list[1:]):
# recursively call this generator function to iterate over a slice of some_list.
# return one item from the list, but add 1 first.
# Every recursive iteration will add 1, so we basically add the count of iterations.
yield i + 1
else:
# the iterator returned StopIteration, so the for loop is done.
# to finish, return the only value not included in the slice we just iterated on.
yield some_list[0]
else:
# some_list has only one item, no need to iterate on it.
# just return the item.
yield some_list[0]
some_list = [6,3,9,1]
for k in recursive_generator(some_list):
print(k)
Теперь, как вы можете видеть, функция-генератор фактически что-то делает, прежде чем возвращать элементы списка, и использование рекурсии начинает иметь смысл. Тем не менее, просто глупый пример, но вы поняли идею.
Примечание:. Конечно, в этом глупом примере список должен содержать только числа. Если вы действительно хотите попробовать попробовать и разбить его, просто введите строку в some_list и получайте удовольствие. Опять же, это всего лишь пример, а не производственный код!
Ответ 3
Рекурсивные генераторы полезны для обхода нелинейных структур. Например, пусть двоичное дерево имеет значение None или кортеж значения, левое дерево, правое дерево. Рекурсивный генератор - это самый простой способ посетить все узлы. Пример:
tree = (0, (1, None, (2, (3, None, None), (4, (5, None, None), None))),
(6, None, (7, (8, (9, None, None), None), None)))
def visit(tree): #
if tree is not None:
try:
value, left, right = tree
except ValueError: # wrong number to unpack
print("Bad tree:", tree)
else: # The following is one of 3 possible orders.
yield from visit(left)
yield value # Put this first or last for different orders.
yield from visit(right)
print(list(visit(tree)))
# prints nodes in the correct order for 'yield value' in the middle.
# [1, 3, 2, 5, 4, 0, 6, 9, 8, 7]
Редактировать: заменить if tree
на if tree is not None
чтобы перехватывать другие ложные значения как ошибки.
Изменить 2: о размещении рекурсивных вызовов в предложении try: (комментарий @jpmc26).
Для плохих узлов приведенный выше код просто регистрирует ошибку ValueError и продолжается. Если, например, (9,None,None)
заменяется на (9,None)
, вывод
Bad tree: (9, None)
[1, 3, 2, 5, 4, 0, 6, 8, 7]
Более типичным было бы сделать ререйз после регистрации, сделав вывод
Bad tree: (9, None)
Traceback (most recent call last):
File "F:\Python\a\tem4.py", line 16, in <module>
print(list(visit(tree)))
File "F:\Python\a\tem4.py", line 14, in visit
yield from visit(right)
File "F:\Python\a\tem4.py", line 14, in visit
yield from visit(right)
File "F:\Python\a\tem4.py", line 12, in visit
yield from visit(left)
File "F:\Python\a\tem4.py", line 12, in visit
yield from visit(left)
File "F:\Python\a\tem4.py", line 7, in visit
value, left, right = tree
ValueError: not enough values to unpack (expected 3, got 2)
В трассировке указывается путь от корня до поврежденного узла. Можно было бы обернуть исходный вызов visit(tree)
чтобы уменьшить трассировку к пути: (корень, право, право, лево, слева).
Если рекурсивные вызовы включены в предложение try:, ошибка повторяется, повторно регистрируется и повторно вызывается на каждом уровне дерева.
Bad tree: (9, None)
Bad tree: (8, (9, None), None)
Bad tree: (7, (8, (9, None), None), None)
Bad tree: (6, None, (7, (8, (9, None), None), None))
Bad tree: (0, (1, None, (2, (3, None, None), (4, (5, None, None), None))), (6, None, (7, (8, (9, None), None), None)))
Traceback (most recent call last):
... # same as before
Отчеты о множественной регистрации, скорее всего, больше шума, чем справки. Если кто-то хочет получить путь к плохому узлу, может быть проще всего обернуть каждый рекурсивный вызов в его собственное предложение try: и вызвать новый ValueError на каждом уровне, с указанным ранее созданным путем.
Вывод: если для управления потоком не используется исключение (как, например, можно сделать с помощью IndexError), наличие и размещение операторов try: зависит от сообщения об ошибке, которое вы хотите.
Ответ 4
До Python 3.4, функция-генератор раньше StopIteration
исключение StopIteration
когда это было сделано. Для рекурсивного случая другие исключения (например, IndexError
) вызываются раньше, чем StopIteration
, поэтому мы добавляем его вручную.
def recursive_generator(lis):
if not lis: raise StopIteration
yield lis[0]
yield from recursive_generator(lis[1:])
for k in recursive_generator([6, 3, 9, 1]):
print(k)
def recursive_generator(lis):
if not lis: raise StopIteration
yield lis.pop(0)
yield from recursive_generator(lis)
for k in recursive_generator([6, 3, 9, 1]):
print(k)
Обратите внимание, что цикл for
будет перехватывать исключение StopIteration
. Подробнее об этом здесь
Ответ 5
Да, вы можете иметь рекурсивные генераторы. Однако они страдают от того же предела глубины рекурсии, что и другие рекурсивные функции.
def recurse(x):
yield x
yield from recurse(x)
for (i, x) in enumerate(recurse(5)):
print(i, x)
Этот цикл до 3000 (для меня) до сбоя.
Однако с некоторыми хитростями вы можете создать функцию, которая подает генератор на себя. Это позволяет вам писать генераторы так, как будто они рекурсивные, но не: https://gist.github.com/3noch/7969f416d403ba3a54a788b113c204ce