【Python】ループを使わずに数列を出力する方法：再帰呼び出しを活用した実装

はじめに

本記事では、以下の問題に対する解決策について詳しく解説します。

問題の概要

2つの整数 N と K が与えられたとき、N が 0 より大きい間は N から K を引き続けます。そして N が 0 以下になったら、今度は元の値 N に戻るまで K を足していきます。

入力例

N = 10
K = 4

出力例

10 6 2 -2 2 6 10

アルゴリズムの考え方

• N が 0 より大きい間、関数を再帰的に呼び出し続けます（各呼び出しごとに N から K を減算します）。
• 数値が 0 以下になったら、元の値に戻るまで各呼び出しごとに K を加算します。
• 加算と減算は同じ1つの関数内で処理しますが、どちらの処理に切り替えるかを判定するために、ブール型の変数 flag を使用します。

Pythonでの実装例

def PrintNumber(N, Original, K, flag):
    # 数値を出力
    print(N, end=" ")
    # 数値が0以下になった場合
    if (N <= 0):
        if (flag == 0):
            flag = 1
        else:
            flag = 0
    # 元の値に戻ったら再帰を終了
    if (N == Original and (not(flag))):
        return
    # flag が真の場合は減算を継続
    if (flag == True):
        PrintNumber(N - K, Original, K, flag)
        return
    # flag が偽の場合は加算に切り替え
    if (not(flag)):
        PrintNumber(N + K, Original, K, flag)
        return

N = 10
K = 4
PrintNumber(N, N, K, True)

実行結果

10 6 2 -2 2 6 10

コードのポイント

このプログラムの動作の鍵となるのは、変数 flag の状態管理です。flag が True の間は減算を続け、N が 0 以下になった時点で flag を反転させ、以降は加算処理に切り替えます。そして、N が元の値 Original に戻り、かつ flag が偽の状態になったときに再帰呼び出しを終了することで、無限ループを防いでいます。

なお、ここで扱うすべての変数はグローバル名前空間で宣言・管理されています。

まとめ

本記事では、Python 3.x において for 文や while 文などのループ構文を一切使わずに、再帰呼び出しとフラグ変数を組み合わせて数列を出力する方法を解説しました。「減算 → 0 以下で反転 → 加算」という一連の流れを、シンプルな再帰関数でエレガントに実現できることを確認できました。ループ処理と再帰処理の違いを理解する良い教材として、ぜひ参考にしてください。