Pythonで再帰関数を作る方法【初心者向け】

Pythonで再帰関数を作る方法について解説します。

そもそもPythonについてよく分からないという方は、Pythonとは何なのか解説した記事を読むとさらに理解が深まります。

 

なお本記事は、TechAcademyのオンラインブートキャンプPython講座の内容をもとに紹介しています。

 

 

再帰関数とは

再帰関数とはプログラミングの手法の1つで、プログラムの中に自分自身の呼び出しが含まれているものを言います。

再帰関数は、繰り返し関数と同様に、同様な処理を複数回行う場合に利用されますが、より複雑な問題を簡単な問題に置き換えて処理できると言われています。再帰関数は以下のような場面で利用されています。

 

データ処理

複数のデータをソートしたり、繰り返し処理を行う場合、データ構造によっては再帰関数を使うと効率的な場合があります。

再帰データ型

 

複雑な問題の解決

よく例題としてあげられるのが「ハノイの塔」の問題です。一定のルールに従い、毎回状態が変わる処理に対して、再帰関数を使うと簡単な問題に置き換えて処理することができます。

ハノイの塔

 

構文解析（自然言語処理）

自然言語処理において、文章を単語に分解する処理を、再帰関数を用いて行う場合があります。自然言語処理については以下の記事も参考にしてください。

自然言語処理とは！仕組みやライブラリを解説

余談ですが、再帰的表現はプログラミングで古くから用いられており、コンピュータ関連の用語にもしばし登場します。例えば「Linux」は「Linux is not unix」の略語であり、自分自身がもととなる文章に含まれています。

再帰的頭字語

 

Pythonで再帰関数を作る方法

Python ではユーザー定義関数を利用して再帰関数を作成することができます。

def myfunc(x):
    if 終了条件:
        return x
    // 何かの処理を行う
    myfunc(x)

注意点は以下の通りです。

• 必ず終了条件を入れましょう。終了条件が無いと永久に再帰呼び出しを行い、処理が終わらなくなってしまいます。
• 再帰呼び出しを行う際の引数に注意しましょう。こちらも状態が変わらないままだと、終了条件の判定が正しく行えません
• プログラムの内容が複雑だと感じたら、再帰関数以外で実現出来ないか考えてみましょう。再帰関数はシンプルに記述できる反面、処理を追いづらくバグを発見しづらいという面もあります。

 

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実際に書いてみよう

今回のサンプルプログラムでは、1からnの整数の和を返すプログラムを、再帰関数を使った場合と使わない場合で確認します。はじめに再帰関数を使わない場合です。

def sum(n):
    ret = 0
    for i in range(1, n + 1):
        ret += i
    return ret

s = sum(100)
print("1から100の合計は", s, "です")

実行結果は以下のようになります。

1から100の合計は 5050 です

次に再帰関数を使った場合です。

def sum(n):
    if n < 1:
        return n
    return n + sum(n-1)

s = sum(100)
print("1から100の合計は", s, "です")

実行結果は以下のようになります。

1から100の合計は 5050 です

 

この記事を監修してくれた方 太田和樹（おおたかずき） ITベンチャー企業のPM兼エンジニア 普段は主に、Web系アプリケーション開発のプロジェクトマネージャーとプログラミング講師を行っている。守備範囲はフロントエンド、モバイル、サーバサイド、データサイエンティストと幅広い。その幅広い知見を生かして、複数の領域を組み合わせた新しい提案をするのが得意。 開発実績：画像認識技術を活用した駐車場混雑状況把握（実証実験）、音声認識を活用したヘルプデスク支援システム、Pepperを遠隔操作するアプリの開発、大規模基幹系システムの開発・導入マネジメント 地方在住。仕事のほとんどをリモートオフィスで行う。通勤で消耗する代わりに趣味のDIYや家庭菜園、家族との時間を楽しんでいる。

 

 

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