Конвертировать double for loop в рекурсивную функцию

Question

Я работаю с двумя трехмерными массивами, для которых второе значение изменяется в зависимости от первого значения.

Я пытаюсь превратить двойной цикл for в рекурсивную функцию, но повторяется та же ошибка, RecursionErroe: превышена максимальная глубина рекурсии в сравнении.

Циклы for, которые я пытаюсь преобразовать:

def to_rec(arr):
    new = arr.copy()
    row_max = len(arr) 
    col_max = len(arr[0])

    for  i in range(row_max):
        for j in range(col_max):
            new[i, j, :] = 255- arr[i, j, :]

    return new

RECURSIVE

def rec2(img, row_max, col_max, i, j, new):
if j == col_mac:
    return new
else:
    new[i, j, :] = 255 - img[i, j, :]
    return rec2(img, row_max, col_max, i, j+1, new)

****************************************************
def rec1(img, row_max, col_max, i, j, new):
    if i == row_max:
        return new
    else:
        rec2(img, row_max, col_max, i, j, new)
        return rec1(img, row_max, col_max, i+1, 0, new)

********************************************************
def to_rec(arr):
    ......
     # The same data as in to_rac func with the for loop
    ......
    new = rec1(arr, row_max, col_max, 0, 0, new)
    return new

Я не могу понять, что не так

Answer 1

Поисковый термин RecursionError: maximum recursion depth exceeded имеет множество ответов на SO - причина проста:

• вы пытаетесь отменить, но ваша функция / данные не позволяют этого:
  • данные слишком велики, так что вам придется повторять max_depth + n раз для их решения
  • ваши данные (или метод) никогда не достигнут конечного условия вашей рекурсии
  • ваша функция не имеет концаусловие

Ваша рекурсия несовершенна, и вы никогда не достигнете конца - следовательно, вы погружаетесь глубже и глубже и помещаете стэк в стэк, пока Python не выдаст ошибку, чтобы избежать переполнения стека из накопленного стекакадры из-за тысяч вызовов функций.

Пример:

# recurses crashes every time (no end condition)
def no_end_1(k = True):
     no_end_1(not k)

# recursion works if you call it with some data but not with other data
def no_end_2(i):
    if i == 0:
        return "Done"
    no_end_2(i-1)

no_end(25) # works
no_end(-3) # crashes

def flawed_collatz_testmethod(a):
    # collatz conjectur holds for numbers up to 
    #  2.361.183.346.958.000.000.001 (wikipedia), they converge on 1
    if a%2 == 0:
        new_a = a//2
    else:
        new_a = 3*a+1

    if new_a < 1:
        print ("Collatz was wrong")
    else:
        # will eventually end in a loop of 4-2-1-4-2-1-4-2-1-... and crash
        flawed_method(new_a)

В любом случае ... вам нужно исправить свою функцию.Лучший способ сделать это - взять небольшой образец данных, ручку и бумагу и нарисовать / рассчитать, что делает функция, чтобы увидеть, почему она повторяется бесконечно.

Answer 2

Хотя это не отвечает на ваш вопрос о глубине рекурсии, я думаю, что решение довольно простое.Кажется, вы хотите инвертировать изображение (new[i, j, 0] = 255- arr[i, j, 0]), зацикливаясь на всех пикселях в изображении, а затем манипулируя значением пикселя.Это можно сделать очень эффективно, используя NumPy :

import numpy as np
img = load_img_data()  # Replace this by your own data
new_img = 255 - np.array(img)

Когда ваши данные хранятся в массиве NumPy , вы можете тривиально выполнять скалярную арифметику (сложение, умножениеи т. д.) на матрицах.Таким образом, вам не нужно выполнять вложенные циклы (или рекурсивные операции).