Функция Baktracking, которая рассчитывает изменение, превышает максимальную глубину рекурсии
Я пытаюсь написать функцию, которая находит все возможные комбинации монет, которые дают определенную сумму, например, она рассчитывает все возможные способы, чтобы дать изменение на сумму 2 британских фунта из списка достоинств 1p, 2p, 5p,10p,20p,50p,1pound,2pound. Я застрял с этим и не могу найти правильное решение.
Я хочу, чтобы основная функция была рекурсивной, потому что я хочу лучше понять рекурсию. Алгоритм должен возвращаться назад, если найденная комбинация в какой-то момент превышает сумму, которую необходимо сопоставить, программа должна вернуться к предыдущим шагам и начать с другой точки.
До сих пор я написал обычную (не рекурсивную) функцию, которая вычисляет все возможные комбинации монет в данной стране, если каждая монета используется только один раз (это довольно просто). Я пока не пытаюсь найти правильную комбинацию для данной суммы, просто все возможные комбинации монет.
def calcCoins(coins):
"""
returns all possible combinations of coins, when called with
[1,2,5,10,20,50,100,200] returns a list of 126 Counters containing
for instance Counter{1:1}, Counter{1:1,2:1,5:1}, Counter {50:1,100:1} etc
"""
i,combs = 1, []
while i < len(coins):
for x in combinations(coins,i):
combs.append(Counter(x))
i += 1
return combs
Теперь у меня есть неуклюжая рекурсивная функция, которая принимает комбинацию и желаемую сумму в качестве аргументов и возвращает все возможные способы, которыми может быть дано изменение, равное этой сумме.
def findSum(comb,goal,rightOnes):
if rightOnes == None:
rightOnes = []
if sum(comb.elements()) == goal:
comb_ = Counter(comb)
if comb_ in rightOnes:
# probably a cycle, return combinations gathered and exit
return rightOnes
rightOnes.append(comb_)
elif sum(comb.elements()) > goal:
#this is meant to be backtracking
return False
for k in comb:
comb[k] += 1
if findSum(comb,goal,rightOnes) != False:
return findSum(comb,goal,rightOnes)
else:
comb[k] = 1
return rightOnes
Функция запускается и возвращается правильно для очень маленьких комбинаций: например, для
test2 = Counter({10: 1, 20: 1})
findSum(test2,200,[])
Возвращает:
[Counter({10: 18, 20: 1}), Counter({10: 16, 20: 2}),
Counter({10: 14, 20: 3}), Counter({10: 12, 20: 4}),
Counter({10: 10, 20: 5}), Counter({10: 8, 20: 6}),
Counter({20: 7, 10: 6}), Counter({20: 8, 10: 4}),
Counter({20: 9, 10: 2})]
Но для более крупных, таких как
test3 = Counter({1: 1, 2: 1, 10: 1})
test4 = Counter({1: 1, 2: 1, 100: 1, 10: 1})
это превышает предел рекурсии. Он работает нормально до некоторого момента, выводит частичные результаты, но затем в какой-то момент он превышает максимальную глубину рекурсии.
Какие ошибки я делаю, потому что эта функция работает безумно? Это что-то с моей реализацией возврата? Я опускаю какой-то случай? Как оптимизировать эту функцию, чтобы она не превышала максимальную глубину рекурсии?
Заранее спасибо!
РЕДАКТИРОВАТЬ: Вот трассировка:
if findSum(comb,goal,rightOnes) != False:
File "C:\playground\python\problem31.py", line 105, in findSum
if sum(comb.elements()) == goal:
File "C:\Python27\lib\collections.py", line 459, in elements
return _chain.from_iterable(_starmap(_repeat, self.iteritems()))
RuntimeError: maximum recursion depth exceeded while calling a Python object
и последний частичный результат, непосредственно перед прерыванием функции (вызывается с test3)
[Counter({1: 163, 2: 1, 20: 1, 10: 1, 5: 1}), Counter({1: 161, 2: 2, 20: 1, 10: 1, 5: 1}),
Counter({1: 159, 2: 3, 20: 1, 10: 1, 5: 1}), Counter({1: 157, 2: 4, 20: 1, 10: 1, 5: 1}),
Counter({1: 155, 2: 5, 20: 1, 10: 1, 5: 1}), Counter({1: 153, 2: 6, 20: 1, 10: 1, 5: 1})]
1 ответ
Прежде всего, как показывает первый ответ на этот вопрос, из-за семантики Python как языка рекурсия не является особенно эффективной парадигмой. Однако, как указано там, можно использовать sys.setrecursionlimit(2000)
, (Или сколько вам нужно) Я хочу подчеркнуть, что это "ленивое" решение, я настоятельно рекомендую вместо этого использовать вашу первую (нерекурсивную) версию.