Блог

Главная - Python язык программирования - Запоминание с использованием декораторов в Python
You are currently viewing Запоминание с использованием декораторов в Python

Запоминание с использованием декораторов в Python

Рекурсия — это метод программирования, при котором функция многократно вызывает саму себя до тех пор, пока не будет выполнено условие завершения. Некоторые из примеров, где используется рекурсия: вычисление рядов Фибоначчи, факториал и т. Д. Но проблема с ними заключается в том, что в дереве рекурсии может быть вероятность того, что подзадача, которая уже решена, решается снова, что увеличивает накладные расходы.

Запоминание — это метод записи промежуточных результатов, с помощью которого можно избежать повторных вычислений и ускорить выполнение программ. Его можно использовать для оптимизации программ, использующих рекурсию. В Python запоминание может быть выполнено с помощью декораторов функций.

Давайте возьмем пример вычисления факториала числа. Приведенная ниже простая программа использует рекурсию для решения проблемы:

# Simple recursive program to find factorial
def facto(num):
	if num == 1:
		return 1
	else:
		return num * facto(num-1)
		

print(facto(5))

Вышеуказанная программа может быть оптимизирована путем запоминания с помощью декораторов.

# Factorial program with memoization using
# decorators.

# A decorator function for function 'f' passed
# as parameter
def memoize_factorial(f):
	memory = {}

	# This inner function has access to memory
	# and 'f'
	def inner(num):
		if num not in memory:		
			memory[num] = f(num)
		return memory[num]

	return inner
	
@memoize_factorial
def facto(num):
	if num == 1:
		return 1
	else:
		return num * facto(num-1)

print(facto(5))

Пояснение:
1. Определена функция, называемая memoize_factorial. Его основная цель-сохранить промежуточные результаты в переменной, называемой памятью.
2. Вторая функция, называемая факто, — это функция вычисления факториала. Он был аннотирован декоратором(функция memoize_factorial). В результате концепции замыканий у пользователя есть доступ к переменной памяти. Аннотация эквивалентна написанию:

facto = memoize_factorial(facto)

3. При вызове facto(5) рекурсивные операции выполняются в дополнение к хранению промежуточных результатов. Каждый раз, когда необходимо выполнить расчет, проверяется, доступен ли результат в память. Если да, то он используется, в противном случае значение вычисляется и сохраняется в память.
4. Мы можем проверить тот факт, что запоминание действительно работает, пожалуйста, смотрите вывод этот программа.

Метки: