memoization question - 我的 memo dict 比 lru_cache 表现更好。为什么？

Question

我一直在玩记忆和lru_cache...我有一个简短的问题，为什么我的记忆代码比lru_cache 运行得更好。

我的代码：

memo = {}
def fib(n): 
    if n == 0:
        return 0
    elif n < 2: 
        return 1
    else:
        if n not in memo:
            memo[n] = fib(n-1) + fib(n-2)
    return memo[n]
print(fib(900))

lru_cache 代码：

from functools import lru_cache


@lru_cache(maxsize=1000)
def fib(n):
    if n == 0:
        return 0
    elif n < 2:
        return 1
    else:
       return fib(n -1) + fib(n -2)
    
    
print(fib(499))

第二次尝试查找第 500 个 fib 编号时，我在 lru_cache 中收到以下错误：

lk/Documents/VSCode/testing_zone/fibonacci_examples/fib_with_lru_cache.py
Traceback (most recent call last):
  File "c:\Users\lk\Documents\VSCode\testing_zone\fibonacci_examples\fib_with_lru_cache.py", line 14, in <module>
    print(fib(500))
  File "c:\Users\lk\Documents\VSCode\testing_zone\fibonacci_examples\fib_with_lru_cache.py", line 11, in fib
    return fib(n -1) + fib(n -2)
  File "c:\Users\lk\Documents\VSCode\testing_zone\fibonacci_examples\fib_with_lru_cache.py", line 11, in fib
    return fib(n -1) + fib(n -2)
  File "c:\Users\lk\Documents\VSCode\testing_zone\fibonacci_examples\fib_with_lru_cache.py", line 11, in fib
    return fib(n -1) + fib(n -2)
  [Previous line repeated 496 more times]
RecursionError: maximum recursion depth exceeded 

然而，在我简单的 dict memoization 中，我可以在遇到同样的错误之前达到 900 个

lk/Documents/VSCode/testing_zone/fibonacci_examples/fib_with_memo.py
54877108839480000051413673948383714443800519309123592724494953427039811201064341234954387521525390615504949092187441218246679104731442473022013980160407007017175697317900483275246652938800

我的理解是 dict 和 lru_cache 的操作方式相同，它们引用 dict 或 lru_cache 在调用 fib(n) 函数之前查看 n 是否在其中。

我的问题是为什么他们的表现不一样？我是否错误配置了代码，或者是否需要与lru_cache 一起使用其他优化/代码？

lru_cache 必须正常工作，因为fib(400) 几乎是立即返回的，如果没有装饰器，则不会发生这种情况。

Answer 1

您的确切问题是@lru_cache 引入了第二个函数调用。它实际上对函数 fib 进行了包装。

当您认为自己在调用 fib 时，实际上是在调用包装程序。它查看该值是否在其缓存中。如果是，则返回该值；如果不是，则调用保存的原始 fib 定义，将返回的值放入其缓存中，然后返回该值。

所以当你调用fib(500)时，你的函数调用深度是1000。你的记忆程序已经将它的缓存内联到函数体中，所以调用深度只有500。因此最大递归的错误。

您可以使用sys.getrecursionlimit() 找出当前的递归限制。您可以使用sys.setrecursionlimit() 修改限制。