再帰呼出し

2023年10月11日

再帰呼び出し（Recursion）は、関数が自身を呼び出すプロセスのことを指します。再帰的関数は、問題を小さな部分問題に分割し、同じ関数を使用してそれらの部分問題を解決します。再帰呼び出しは、特に再帰的なデータ構造やアルゴリズムを扱うために非常に強力なツールとして使用されます。

再帰呼び出しの主な要素は次のとおりです:

1. 再帰的関数（Recursive Function）: 自身を呼び出す関数のことです。再帰的関数は通常、問題を小さな部分問題に分割し、それを解決するために自身を呼び出します。再帰的関数にはベースケースが必要で、ベースケースでは再帰呼び出しを終了させます。

2. ベースケース（Base Case）: 再帰的関数が再帰呼び出しを終了する条件です。ベースケースが満たされると、再帰呼び出しは停止し、解が返されます。

再帰呼び出しの例として、階乗を計算する関数を示します。階乗は自然数 n の階乗を計算する数学的な操作です。

python
def factorial(n):
    # ベースケース: nが0または1の場合、階乗は1
    if n == 0 or n == 1:
        return 1
    # 再帰呼び出し: nの階乗は n * (n-1) の階乗
    else:
        return n * factorial(n - 1)

# 階乗の計算
result = factorial(5)
print("5の階乗は:", result)  # 出力: 5の階乗は: 120

この例では、factorial 関数が自身を再帰的に呼び出して、n の階乗を計算しています。ベースケースは n が 0 または 1 の場合で、再帰呼び出しを終了させます。それ以外の場合、再帰呼び出しを行い、n と n-1 の階乗の積を返します。

再帰呼び出しは、問題の構造が再帰的である場合や、アルゴリズムが再帰に適している場合に特に有用です。しかし、無限の再帰に陥らないように、適切なベースケースが非常に重要です。また、再帰関数の性能にも注意が必要で、適切に最適化することが大切です。