Python是否会在一个公式中多次重复计算函数的值？

Question

在Python中，如果我有一个函数：

f(x)=(g(x)+1)(g(x))

其中g(x)在之前已经定义，需要花费时间计算。

类似于这样的东西。

def g(x):
  return value
def f(x):
  return (g(x)+1)*(g(x))

在计算f(x)的时候，当把g(x)代入公式中时，Python会计算两次g(x)吗？如果确实计算了两次，人们通常如何处理这个问题？

- p.s

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你可以通过在 g 函数内部添加一个 print 调用来轻松自行查找此内容。 - Daniel Roseman

{btsdaf} - dabadaba

如果您想让函数g更像数学函数，您可以使用记忆化技术。 - dcg

Answer 1

根据函数 g(x) 的功能，每次调用它时都会重新计算。而使用记忆化的函数(维基百科)只需要为给定的 x 值计算一次值。例如：

def g(x):
    if cache[x]:
        return cache[x]
    else:
        result = # calculate g(x)
        cache[x] = result
        return cache[x] # or return result

- ividito

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应该对calculate g(x)进行注释。 - dcg

编辑以添加注释 - ividito

这个想法是可以理解的，但是由于无限递归的原因，你需要以不同的方式计算值（例如 cache[x] = _g(x)，其中 _g 是原始函数）。 - dcg

修改以避免在g(x)上发生递归。 - ividito

Answer 2

当将g(x)代入方程式时，Python会计算g(x)两次吗？

  return:(g(x)+1) * (g(x))
          ^^^        ^^^

是的。由于该函数被调用两次，它将被计算两次。

人们通常在Python中如何处理它

您可以调用该函数并将值存储以供稍后使用。

def f(x):
   value_g = g(x)
   return (value_g+1) * (value_g)

- Kaushik NP

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@dabadaba : Edited - Kaushik NP

Answer 3

检查很容易 - 在g中打印一些内容，看它被打印了多少次。
无论如何，是的。它会调用两次g。
我知道处理它的最好方法是创建一个等于该方法返回值的局部变量，然后使用它。

def f(x):
    g_result = g(x)
    return (g_result + 1) * g_result

- Neo

Answer 4

我觉得你的问题的第一部分已经得到了很好的回答，但是关于：

人们通常如何在Python中处理它？

如果从function g(x)的输出需要两次使用，那么将其存储在一个variable中是有意义的（至少对我来说）。由于function应该如何工作的性质（没有像time这样的global影响），相同的input应该始终给出相同的output。

所以假设这个function需要1分钟才能计算，如果我们想要两次使用输出，那么调用两次就不合理了，因为现在需要2分钟。如上所述，您可以使用记忆化或简单地将g(x)的输出存储在variable中。

例如：

def f(x):
   gx = g(x)
   return: (gx+1) * gx

- Joe Iddon