Python - 在递归函数中使用共享变量

Question

我正在使用递归函数对 Python 中的列表进行排序，并且我想在函数继续时跟踪排序/合并的次数。但是，当我在函数内部声明/初始化变量时，它会在函数的每次连续调用中成为局部变量。如果我在函数外部声明变量，则函数认为它不存在（即无法访问它）。如何在函数的不同调用之间共享此值？

我尝试在函数内外使用“全局”变量标记，如下所示：

global invcount  ## I tried here, with and without the global tag

def inv_sort (listIn):
    global invcount   ## and here, with and without the global tag

    if (invcount == undefined):  ## can't figure this part out
        invcount = 0

    #do stuff

但我不知道如何检查全局变量的未定义状态并在第一次递归调用时给它一个值（因为在所有连续的递归中它应该有一个值并被定义）。

我的第一个想法是从函数的每次调用中返回变量，但我不知道如何从函数中传递两个对象，而且我已经必须将列表传递出去以进行递归排序工作。我第二次尝试解决此问题涉及我将变量invcount 添加到我传递的列表中，作为带有标识符的最后一个元素，例如"i27"。然后我可以检查最后一个元素中是否存在标识符（本例中的字母i），如果存在pop()，则在函数调用开始时将其关闭，并在递归期间重新添加它。在实践中，这变得非常复杂，虽然它最终可能会起作用，但我想知道是否有更实用或更简单的解决方案。

有没有办法在不直接传递/返回的情况下共享变量？

Answer 1

另一种方法可能是使用默认参数，例如：

def inv_sort(listIn, invcount=0):
    ...
    invcount += 1
    ...
    listIn, invcount = inv_sort(listIn, invcount)        
    ...
    return listIn, invcount

这样做的缺点是你的调用会稍微不那么整洁：

l, _ = inv_sort(l) # i.e. ignore the second returned parameter

但这确实意味着 invcount 会在每次使用单个参数调用函数时自动重置（如果需要测试，还提供了注入 invcount 值的机会：assert result, 6 == inv_sort(test, 5)）。

Answer 2

假设您不需要知道函数内部的计数，我会使用装饰器函数来解决这个问题：

import functools

def count_calls(f):
    @functools.wraps(f)
    def func(*args):
        func.count += 1
        return f(*args)
    func.count = 0
    return func

你现在可以装饰你的递归函数了：

@count_calls
def inv_sort(...):
    ...

并在调用它之前或之后检查或重置count：

inv_sort.count = 0
l = inv_sort(l)
print(inv_sort.count)

Answer 3

您可以做几件事。以您的示例为例，您应该像这样修改它：

invcount = 0

def inv_sort (listIn):
    global invcount

    invcount += 1

    # do stuff

但是这种方法意味着您应该在每次调用 inv_sort 之前将 invcount 归零。 所以实际上最好将invcount 作为结果的一部分返回。例如使用这样的元组：

def inv_sort(listIn):

    #somewhere in your code recursive call
    recursive_result, recursive_invcount = inv_sort(argument)

    # this_call_invcount includes recursive_invcount
    return this_call_result, this_call_invcount   

Answer 4

Python 中不存在“未定义”变量，您也不需要。

在函数外部，将变量设置为 0。在循环内部，使用 global 关键字，然后递增。

invcount = 0
def inv_sort (listIn):
    global invcount

    ... do stuff ...

    invcount += 1