Perl中的子例程递归

Question

编辑:我很高兴没有人花时间指出第6行和第7行中的实际文本具有与其各自函数调用的输入不同的数字.最终我将为这两个数字(724和27)做这件事,但为了排除故障,我选择了数量更小的数字.所以,如果有人想知道,那就是为什么......

所以,我一直在学习Perl,而且对于一般的编程来说相对较新.我的主管有一套练习让我通过.当前的一个处理Hailstone序列,她希望我编写一个子程序来打印给定数字的序列.

我遇到的问题是,无论我尝试过什么,如果我不止一次调用该函数,它将产生我调用函数的第一个数字的序列,但第二次调用函数,它产生第一个调用的序列,然后是第二个调用的序列.所以,这段代码:

#!usr/bin/perl

use strict;
use warnings; 

print "\nThe hailstone sequence for 724 is:\n" . &hail(8) . "\n\n";
print "The hailstone sequence for 27 is:\n" . &hail(16) . "\n\n";

my $n;
my @seq;
sub hail {
    no warnings 'recursion';
    $n = $_[0];
    if ($n > 1) {
            push @seq, $n;
            if ($n % 2 == 0) {
                    $n = $n/2;
            } else {
                    $n = (3 * $n) + 1;
            }
            &hail($n);
    } else {
            push @seq, $n;
    }
    return "@seq";
}

生产:

The hailstone sequence for 724 is:
8 4 2 1

The hailstone sequence for 27 is:
8 4 2 1 16 8 4 2 1

我知道这很可能是因为@seq每次子程序运行后都没有清除,但是我已经尝试了许多不同的方法来清除它以便每次调用时子程序,它显示-only-那个数字的序列,但它们都会导致我在这里显示的内容,或者什么也不显示.我如何每次清理阵列？

非常感谢.

Answer 1

你这里不需要递归.在Mastering Perl的我的Fibonacci示例中,我展示了使用迭代来更容易,您自己管理队列而不是使用调用堆栈来执行此操作.

这是一个通用的迭代解决方案,它使用数组来跟踪剩下的工作:

use strict;
use warnings;
use v5.10;

say "The hailstone sequence for 724 is:\n\t" .
    join " ", hail(8);
say "The hailstone sequence for 27 is:\n\t"  .
    join " ", hail(16);


sub hail {
    my @queue    = ( $_[0] );
    my @sequence = ();

    while( my $next = shift @queue ) {
        if( $next > 1 ) {
            push @queue, do {
                if( $next % 2 == 0 ) { $next / 2 }
                else                 { 3*$next + 1 }
                };
            }

        push @sequence, $next;
        }

    @sequence;
    }

从那里,我可以添加缓存和其他东西,所以我可以重用我已经生成的序列(这甚至没有展示一些令人兴奋的新Perl功能,如子程序签名和后缀解除引用,我觉得很有趣):

use strict;
use warnings;
use v5.22;

use feature qw(signatures postderef);
no warnings qw(experimental::signatures experimental::postderef);

say "The hailstone sequence for 724 is:\n\t" .
    join " ", hail(8)->@*;
say "The hailstone sequence for 27 is:\n\t"  .
    join " ", hail(16)->@*;


sub hail ( $n ) {
    my @queue    = ( $_[0] );
    state $sequence = { 1 => [ 1 ] };

    return $sequence->{$n} if exists $sequence->{$n};

    my @sequence = ();

    while( my $next = shift @queue ) {
        say "Processing $next";  # to watch what happens
        if( exists $sequence->{$next} ) {
            push @sequence, $sequence->{$next}->@*;
            next;
            }

        push @queue, do {
            if( $next % 2 == 0 ) { $next / 2 }
            else                 { 3*$next + 1 }
            };

        push @sequence, $next;
        }

    $sequence->{$n} = \@sequence;
    }

我扔了一个say在那里显示我处理的内容.您可以看到16,它不必超过8,因为它已经知道答案:

Processing 8
Processing 4
Processing 2
Processing 1
The hailstone sequence for 724 is:
    8 4 2 1
Processing 16
Processing 8
The hailstone sequence for 27 is:
    16 8 4 2 1

我很好奇哪些数字可能会导致问题,所以我稍微修改了你的例子以返回一个列表,这样我就可以很容易地计算元素的数量.有几个数字产生了超过100个数字的序列:

use strict;
use warnings;
use v5.10;

foreach my $n ( 0 .. 100 ) {
    hail( $n, \my @seq );
    say "$n [" . @seq . "] @seq";
    }

sub hail {
    my $n = $_[0];
    my $s = $_[1];

    if ($n > 1) {
            push @$s, $n;
            if ($n % 2 == 0) {
                    $n = $n/2;
            } else {
                    $n = (3 * $n) + 1;
            }
            hail($n, $s);
    } else {
            push @$s, $n;
    }
}

输出,没有深度递归警告(应该提示不要这样做;):

0 [1] 0
1 [1] 1
2 [2] 2 1
3 [8] 3 10 5 16 8 4 2 1
4 [3] 4 2 1
5 [6] 5 16 8 4 2 1
6 [9] 6 3 10 5 16 8 4 2 1
7 [17] 7 22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
8 [4] 8 4 2 1
9 [20] 9 28 14 7 22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
10 [7] 10 5 16 8 4 2 1
11 [15] 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
12 [10] 12 6 3 10 5 16 8 4 2 1
13 [10] 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
14 [18] 14 7 22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
15 [18] 15 46 23 70 35 106 53 160 80 40 20 10 5 16 8 4 2 1
16 [5] 16 8 4 2 1
17 [13] 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
18 [21] 18 9 28 14 7 22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
19 [21] 19 58 29 88 44 22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
20 [8] 20 10 5 16 8 4 2 1
21 [8] 21 64 32 16 8 4 2 1
22 [16] 22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
23 [16] 23 70 35 106 53 160 80 40 20 10 5 16 8 4 2 1
24 [11] 24 12 6 3 10 5 16 8 4 2 1
25 [24] 25 76 38 19 58 29 88 44 22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
26 [11] 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
27 [112] 27 82 41 124 62 31 94 47 142 71 214 107 322 161 484 242 121 364 182 91 274 137 412 206 103 310 155 466 233 700 350 175 526 263 790 395 1186 593 1780 890 445 1336 668 334 167 502 251 754 377 1132 566 283 850 425 1276 638 319 958 479 1438 719 2158 1079 3238 1619 4858 2429 7288 3644 1822 911 2734 1367 4102 2051 6154 3077 9232 4616 2308 1154 577 1732 866 433 1300 650 325 976 488 244 122 61 184 92 46 23 70 35 106 53 160 80 40 20 10 5 16 8 4 2 1
28 [19] 28 14 7 22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
29 [19] 29 88 44 22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
30 [19] 30 15 46 23 70 35 106 53 160 80 40 20 10 5 16 8 4 2 1
31 [107] 31 94 47 142 71 214 107 322 161 484 242 121 364 182 91 274 137 412 206 103 310 155 466 233 700 350 175 526 263 790 395 1186 593 1780 890 445 1336 668 334 167 502 251 754 377 1132 566 283 850 425 1276 638 319 958 479 1438 719 2158 1079 3238 1619 4858 2429 7288 3644 1822 911 2734 1367 4102 2051 6154 3077 9232 4616 2308 1154 577 1732 866 433 1300 650 325 976 488 244 122 61 184 92 46 23 70 35 106 53 160 80 40 20 10 5 16 8 4 2 1
32 [6] 32 16 8 4 2 1
33 [27] 33 100 50 25 76 38 19 58 29 88 44 22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
34 [14] 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
35 [14] 35 106 53 160 80 40 20 10 5 16 8 4 2 1
36 [22] 36 18 9 28 14 7 22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
37 [22] 37 112 56 28 14 7 22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
38 [22] 38 19 58 29 88 44 22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
39 [35] 39 118 59 178 89 268 134 67 202 101 304 152 76 38 19 58 29 88 44 22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
40 [9] 40 20 10 5 16 8 4 2 1
41 [110] 41 124 62 31 94 47 142 71 214 107 322 161 484 242 121 364 182 91 274 137 412 206 103 310 155 466 233 700 350 175 526 263 790 395 1186 593 1780 890 445 1336 668 334 167 502 251 754 377 1132 566 283 850 425 1276 638 319 958 479 1438 719 2158 1079 3238 1619 4858 2429 7288 3644 1822 911 2734 1367 4102 2051 6154 3077 9232 4616 2308 1154 577 1732 866 433 1300 650 325 976 488 244 122 61 184 92 46 23 70 35 106 53 160 80 40 20 10 5 16 8 4 2 1
42 [9] 42 21 64 32 16 8 4 2 1
43 [30] 43 130 65 196 98 49 148 74 37 112 56 28 14 7 22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
44 [17] 44 22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
45 [17] 45 136 68 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
46 [17] 46 23 70 35 106 53 160 80 40 20 10 5 16 8 4 2 1
47 [105] 47 142 71 214 107 322 161 484 242 121 364 182 91 274 137 412 206 103 310 155 466 233 700 350 175 526 263 790 395 1186 593 1780 890 445 1336 668 334 167 502 251 754 377 1132 566 283 850 425 1276 638 319 958 479 1438 719 2158 1079 3238 1619 4858 2429 7288 3644 1822 911 2734 1367 4102 2051 6154 3077 9232 4616 2308 1154 577 1732 866 433 1300 650 325 976 488 244 122 61 184 92 46 23 70 35 106 53 160 80 40 20 10 5 16 8 4 2 1
48 [12] 48 24 12 6 3 10 5 16 8 4 2 1
49 [25] 49 148 74 37 112 56 28 14 7 22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
50 [25] 50 25 76 38 19 58 29 88 44 22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
51 [25] 51 154 77 232 116 58 29 88 44 22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
52 [12] 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
53 [12] 53 160 80 40 20 10 5 16 8 4 2 1
54 [113] 54 27 82 41 124 62 31 94 47 142 71 214 107 322 161 484 242 121 364 182 91 274 137 412 206 103 310 155 466 233 700 350 175 526 263 790 395 1186 593 1780 890 445 1336 668 334 167 502 251 754 377 1132 566 283 850 425 1276 638 319 958 479 1438 719 2158 1079 3238 1619 4858 2429 7288 3644 1822 911 2734 1367 4102 2051 6154 3077 9232 4616 2308 1154 577 1732 866 433 1300 650 325 976 488 244 122 61 184 92 46 23 70 35 106 53 160 80 40 20 10 5 16 8 4 2 1
55 [113] 55 166 83 250 125 376 188 94 47 142 71 214 107 322 161 484 242 121 364 182 91 274 137 412 206 103 310 155 466 233 700 350 175 526 263 790 395 1186 593 1780 890 445 1336 668 334 167 502 251 754 377 1132 566 283 850 425 1276 638 319 958 479 1438 719 2158 1079 3238 1619 4858 2429 7288 3644 1822 911 2734 1367 4102 2051 6154 3077 9232 4616 2308 1154 577 1732 866 433 1300 650 325 976 488 244 122 61 184 92 46 23 70 35 106 53 160 80 40 20 10 5 16 8 4 2 1
56 [20] 56 28 14 7 22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
57 [33] 57 172 86 43 130 65 196 98 49 148 74 37 112 56 28 14 7 22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
58 [20] 58 29 88 44 22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
59 [33] 59 178 89 268 134 67 202 101 304 152 76 38 19 58 29 88 44 22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
60 [20] 60 30 15 46 23 70 35 106 53 160 80 40 20 10 5 16 8 4 2 1
61 [20] 61 184 92 46 23 70 35 106 53 160 80 40 20 10 5 16 8 4 2 1
62 [108] 62 31 94 47 142 71 214 107 322 161 484 242 121 364 182 91 274 137 412 206 103 310 155 466 233 700 350 175 526 263 790 395 1186 593 1780 890 445 1336 668 334 167 502 251 754 377 1132 566 283 850 425 1276 638 319 958 479 1438 719 2158 1079 3238 1619 4858 2429 7288 3644 1822 911 2734 1367 4102 2051 6154 3077 9232 4616 2308 1154 577 1732 866 433 1300 650 325 976 488 244 122 61 184 92 46 23 70 35 106 53 160 80 40 20 10 5 16 8 4 2 1
63 [108] 63 190 95 286 143 430 215 646 323 970 485 1456 728 364 182 91 274 137 412 206 103 310 155 466 233 700 350 175 526 263 790 395 1186 593 1780 890 445 1336 668 334 167 502 251 754 377 1132 566 283 850 425 1276 638 319 958 479 1438 719 2158 1079 3238 1619 4858 2429 7288 3644 1822 911 2734 1367 4102 2051 6154 3077 9232 4616 2308 1154 577 1732 866 433 1300 650 325 976 488 244 122 61 184 92 46 23 70 35 106 53 160 80 40 20 10 5 16 8 4 2 1
64 [7] 64 32 16 8 4 2 1
65 [28] 65 196 98 49 148 74 37 112 56 28 14 7 22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
66 [28] 66 33 100 50 25 76 38 19 58 29 88 44 22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
67 [28] 67 202 101 304 152 76 38 19 58 29 88 44 22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
68 [15] 68 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
69 [15] 69 208 104 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
70 [15] 70 35 106 53 160 80 40 20 10 5 16 8 4 2 1
71 [103] 71 214 107 322 161 484 242 121 364 182 91 274 137 412 206 103 310 155 466 233 700 350 175 526 263 790 395 1186 593 1780 890 445 1336 668 334 167 502 251 754 377 1132 566 283 850 425 1276 638 319 958 479 1438 719 2158 1079 3238 1619 4858 2429 7288 3644 1822 911 2734 1367 4102 2051 6154 3077 9232 4616 2308 1154 577 1732 866 433 1300 650 325 976 488 244 122 61 184 92 46 23 70 35 106 53 160 80 40 20 10 5 16 8 4 2 1
72 [23] 72 36 18 9 28 14 7 22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
73 [116] 73 220 110 55 166 83 250 125 376 188 94 47 142 71 214 107 322 161 484 242 121 364 182 91 274 137 412 206 103 310 155 466 233 700 350 175 526 263 790 395 1186 593 1780 890 445 1336 668 334 167 502 251 754 377 1132 566 283 850 425 1276 638 319 958 479 1438 719 2158 1079 3238 1619 4858 2429 7288 3644 1822 911 2734 1367 4102 2051 6154 3077 9232 4616 2308 1154 577 1732 866 433 1300 650 325 976 488 244 122 61 184 92 46 23 70 35 106 53 160 80 40 20 10 5 16 8 4 2 1
74 [23] 74 37 112 56 28 14 7 22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
75 [15] 75 226 113 340 170 85 256 128 64 32 16 8 4 2 1
76 [23] 76 38 19 58 29 88 44 22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
77 [23] 77 232 116 58 29 88 44 22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
78 [36] 78 39 118 59 178 89 268 134 67 202 101 304 152 76 38 19 58 29 88 44 22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
79 [36] 79 238 119 358 179 538 269 808 404 202 101 304 152 76 38 19 58 29 88 44 22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
80 [10] 80 40 20 10 5 16 8 4 2 1
81 [23] 81 244 122 61 184 92 46 23 70 35 106 53 160 80 40 20 10 5 16 8 4 2 1
82 [111] 82 41 124 62 31 94 47 142 71 214 107 322 161 484 242 121 364 182 91 274 137 412 206 103 310 155 466 233 700 350 175 526 263 790 395 1186 593 1780 890 445 1336 668 334 167 502 251 754 377 1132 566 283 850 425 1276 638 319 958 479 1438 719 2158 1079 3238 1619 4858 2429 7288 3644 1822 911 2734 1367 4102 2051 6154 3077 9232 4616 2308 1154 577 1732 866 433 1300 650 325 976 488 244 122 61 184 92 46 23 70 35 106 53 160 80 40 20 10 5 16 8 4 2 1
83 [111] 83 250 125 376 188 94 47 142 71 214 107 322 161 484 242 121 364 182 91 274 137 412 206 103 310 155 466 233 700 350 175 526 263 790 395 1186 593 1780 890 445 1336 668 334 167 502 251 754 377 1132 566 283 850 425 1276 638 319 958 479 1438 719 2158 1079 3238 1619 4858 2429 7288 3644 1822 911 2734 1367 4102 2051 6154 3077 9232 4616 2308 1154 577 1732 866 433 1300 650 325 976 488 244 122 61 184 92 46 23 70 35 106 53 160 80 40 20 10 5 16 8 4 2 1
84 [10] 84 42 21 64 32 16 8 4 2 1
85 [10] 85 256 128 64 32 16 8 4 2 1
86 [31] 86 43 130 65 196 98 49 148 74 37 112 56 28 14 7 22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
87 [31] 87 262 131 394 197 592 296 148 74 37 112 56 28 14 7 22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
88 [18] 88 44 22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
89 [31] 89 268 134 67 202 101 304 152 76 38 19 58 29 88 44 22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
90 [18] 90 45 136 68 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
91 [93] 91 274 137 412 206 103 310 155 466 233 700 350 175 526 263 790 395 1186 593 1780 890 445 1336 668 334 167 502 251 754 377 1132 566 283 850 425 1276 638 319 958 479 1438 719 2158 1079 3238 1619 4858 2429 7288 3644 1822 911 2734 1367 4102 2051 6154 3077 9232 4616 2308 1154 577 1732 866 433 1300 650 325 976 488 244 122 61 184 92 46 23 70 35 106 53 160 80 40 20 10 5 16 8 4 2 1
92 [18] 92 46 23 70 35 106 53 160 80 40 20 10 5 16 8 4 2 1
93 [18] 93 280 140 70 35 106 53 160 80 40 20 10 5 16 8 4 2 1
94 [106] 94 47 142 71 214 107 322 161 484 242 121 364 182 91 274 137 412 206 103 310 155 466 233 700 350 175 526 263 790 395 1186 593 1780 890 445 1336 668 334 167 502 251 754 377 1132 566 283 850 425 1276 638 319 958 479 1438 719 2158 1079 3238 1619 4858 2429 7288 3644 1822 911 2734 1367 4102 2051 6154 3077 9232 4616 2308 1154 577 1732 866 433 1300 650 325 976 488 244 122 61 184 92 46 23 70 35 106 53 160 80 40 20 10 5 16 8 4 2 1
95 [106] 95 286 143 430 215 646 323 970 485 1456 728 364 182 91 274 137 412 206 103 310 155 466 233 700 350 175 526 263 790 395 1186 593 1780 890 445 1336 668 334 167 502 251 754 377 1132 566 283 850 425 1276 638 319 958 479 1438 719 2158 1079 3238 1619 4858 2429 7288 3644 1822 911 2734 1367 4102 2051 6154 3077 9232 4616 2308 1154 577 1732 866 433 1300 650 325 976 488 244 122 61 184 92 46 23 70 35 106 53 160 80 40 20 10 5 16 8 4 2 1
96 [13] 96 48 24 12 6 3 10 5 16 8 4 2 1
97 [119] 97 292 146 73 220 110 55 166 83 250 125 376 188 94 47 142 71 214 107 322 161 484 242 121 364 182 91 274 137 412 206 103 310 155 466 233 700 350 175 526 263 790 395 1186 593 1780 890 445 1336 668 334 167 502 251 754 377 1132 566 283 850 425 1276 638 319 958 479 1438 719 2158 1079 3238 1619 4858 2429 7288 3644 1822 911 2734 1367 4102 2051 6154 3077 9232 4616 2308 1154 577 1732 866 433 1300 650 325 976 488 244 122 61 184 92 46 23 70 35 106 53 160 80 40 20 10 5 16 8 4 2 1
98 [26] 98 49 148 74 37 112 56 28 14 7 22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
99 [26] 99 298 149 448 224 112 56 28 14 7 22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1
100 [26] 100 50 25 76 38 19 58 29 88 44 22 11 34 17 52 26 13 40 20 10 5 16 8 4 2 1

Answer 2

不确定 perl，但在其他语言中我会这样做

sub hail {
    my @seq;
    return hailRecursive(\@seq, $_[0])
}

然后根据数组ref和$n实现haiRecursive