Что произойдёт при превышении глубины рекурсии?

При превышении максимальной глубины рекурсии в Python, возникнет исключение RecursionError.

Что такое глубина рекурсии?

Глубина рекурсии - это количество вложенных вызовов функции самой себя, прежде чем будет достигнут базовый случай (условие выхода из рекурсии).

Почему существует ограничение?

Python, как и большинство языков программирования, ограничивает глубину рекурсии, чтобы предотвратить переполнение стека вызовов. Каждый раз, когда функция вызывается, для неё выделяется место в стеке для хранения локальных переменных, аргументов и адреса возврата. Если рекурсия слишком глубокая, стек переполняется, что приводит к ошибке.

Что происходит, когда возникает RecursionError?

Когда Python обнаруживает, что глубина рекурсии превысила установленный предел, он немедленно останавливает выполнение программы и выбрасывает исключение RecursionError. Это предотвращает дальнейшее повреждение памяти и обеспечивает стабильность системы. Выполнение кода останавливается, и информация об ошибке выводится в консоль (или обрабатывается блоком try...except, если он предусмотрен).

Как можно решить эту проблему?

• Увеличить лимит рекурсии (не рекомендуется): Можно увеличить лимит с помощью sys.setrecursionlimit(limit), но это не решает проблему, а лишь откладывает её и может привести к другим проблемам, если стек все равно переполнится.
• Преобразовать рекурсию в итерацию: Наиболее надежным решением является замена рекурсивного алгоритма на итеративный. Итерация использует циклы (например, for или while), которые не увеличивают стек вызовов, как рекурсия.
• Оптимизировать рекурсивный алгоритм: Убедитесь, что базовый случай правильно определен и что рекурсивный вызов приближает решение к базовому случаю. Возможно, есть ошибка в логике рекурсии, из-за которой она бесконечно повторяется.
• Использовать хвостовую рекурсию (если поддерживается): Некоторые языки поддерживают оптимизацию хвостовой рекурсии. В Python, к сожалению, такой оптимизации нет. Хвостовая рекурсия – это когда рекурсивный вызов является последней операцией в функции. В таких случаях компилятор может заменить рекурсию итерацией.

Пример:

    
import sys

def recursive_function(n):
  if n == 0:
    return 0
  else:
    return recursive_function(n - 1) + 1 # Рекурсивный вызов

try:
  result = recursive_function(10000) # Вероятно вызовет RecursionError
  print(result)
except RecursionError as e:
  print(f"Произошла ошибка: {e}")

#sys.setrecursionlimit(20000) #Не делайте так! Это временное решение

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

result = iterative_function(10000) # Не вызовет RecursionError
print(result)