天气这么好,你却一点也不想在教室里待上一个小时。 你有些烦闷地走进教室,发现黑板上有一个形状奇特却让人莫名舒服的三角形。 在等数学老师到来的时候,你忍不住注意到这个三角形里的一些规律:最外层的值全是 1,每一行都比上一行多一个值,而且整个三角形是对称的。 太奇怪了!
你坐下没多久,老师就走进教室,解释说这个三角形就是著名的帕斯卡三角。
在接下来的一小时里,老师揭示了这个三角形里藏着的一些奇妙之处:
老师请你和同学们去查一查它的其他用途,并保证这样的用途还有很多很多! 就在这时,学校的铃声响了。 你意识到,过去的一小时里,你完全沉浸在帕斯卡三角的学习中。 你迅速从包里拿出笔记本电脑,走到外面,准备好好享受阳光,_也_享受帕斯卡三角的奇妙。
你的任务是输出帕斯卡三角的前 N 行。
帕斯卡三角是一个由正整数构成的三角形。
在帕斯卡三角中,一行里值的个数等于该行的行号(行号从 1 开始)。 因此,第一行有一个值,第二行有两个值,依此类推。
第一行(最上面一行)只有一个值:1。
后面每一行的值,是把上一行中当前位置左右两侧紧挨着的数字相加得到的。
如果上一行中当前位置的左侧或右侧没有值(这种情况只出现在最左边和最右边的位置上),就把那个位置的值当作 0(相当于在求和时“忽略”它)。
我们来看看帕斯卡三角的前 5 行:
1
1 1
1 2 1
1 3 3 1
1 4 6 4 1
最上面的一行只有一个值,就是 1。
最左边和最右边的值都只有一个相邻位置需要考虑,分别是它右侧和左侧的那个位置。
由于最上面的值是 1,由此可知所有最左边和最右边的值也都是 1。
其他值都有两个位置需要考虑。
例如,第五行(1 4 6 4 1)中间的值是 6,因为上一行中它左右两侧的值都是 3:
本练习旨在让你使用 recursion 来完成,而不是使用循环。 递归函数就是调用自身的函数,在解决那些用自身来定义的问题时很有用。 为了避免无限递归(更准确地说,是为了避免栈溢出),我们会用到所谓的“基本情况”。 当到达基本情况时,会返回一个非递归的值,于是上一次函数调用得以求解并返回它的值,依此类推,沿调用栈一路回溯,直到第一次函数调用返回答案。 我们可以写一个递归函数来求 5!(也就是 5 * 4 * 3 * 2 * 1)的结果,就像这样:
def factorial(number):
if number <= 1: # base case
return 1
return number * factorial(number - 1) # recursive case
print(factorial(5)) # returns 120
最后要说明的是,Python 限制了递归调用的次数(默认 1000 次),也不会对尾递归进行优化。
有时需要抛出异常。 这样做时,一定要附上有意义的错误信息,说明错误的来源。 这能让代码更易读,也大大有助于调试。 如果你知道错误来源属于某种类型,可以选择抛出内置错误类型中的一种,但依旧要附上有意义的信息。
本练习特别要求:如果传给rows()函数的是负数,就要用raise语句“抛出”多个ValueErrors。
只有既raise了exception、又附带了信息,测试才会通过。
要抛出带信息的ValueError,把信息作为实参传给exception类型:
# if the rows function is passed a negative number.
raise ValueError("number of rows is negative")