Преобразование нехвостовой рекурсивной функции Python, добавляющей информацию о подпапках в цикл

Ваша мысль об использовании стекового подхода была верной — этого можно добиться, создав стек с записями кортежа. Каждый кортеж содержит обрабатываемый подкаталог, а также имя родительского каталога, что позволяет соответствующим образом обновлять статистику родительского каталога. Чтобы обновить статистику родительского элемента после того, как все его дочерние статистические данные были вычислены, мы можем добавить родительскую запись обратно в стек для обработки во второй раз. Вот пример итерационного подхода:

obj = {}

def dirSizeIterative(dir: Path):
    dir_stack = [(dir, 'root')]
    obj['root'] = {'size': 0, 'files': 0, 'dirs': 0}

    while dir_stack:
        sub_dir, parent_dir_name = dir_stack.pop(0)
        parent_info = obj[parent_dir_name]

        if sub_dir.is_dir():
            # if this exists, then we are processing this dir for the second time, after children have all been computed
            if sub_info := obj.get(sub_dir.as_posix()):
                parent_info['size'] += sub_info['size']
                parent_info['files'] += sub_info['files']
                parent_info['dirs'] += sub_info['dirs']

                continue

            sub_info = {'size': 0, 'files': 0, 'dirs': 0}
            obj[sub_dir.as_posix()] = sub_info

            parent_info['dirs'] += 1

            # add this dir back to the stack for processing after children have been computed
            dir_stack.insert(0, (sub_dir, parent_dir_name))

            for child in sub_dir.glob('*'):
                dir_stack.insert(0, (child, sub_dir.as_posix()))
        elif sub_dir.is_file():
            parent_info['files'] += 1
            parent_info['size'] += sub_dir.stat().st_size

    del obj['root']

dirSizeIterative(Path('~/Documents').expanduser())

Но не все разработчики умеют работать с рекурсией.

Контрапункт: возможно, все разработчики умеют работать с рекурсией, но ваша рекурсивная функция слишком сложна, потому что:

• он делает три вещи одновременно: рекурсивно просматривает подкаталоги, обновляет глобальный словарь и возвращает тройку;
• использование аргументов по умолчанию становится трудным для понимания;
• он опирается на глобальный диктат;
• его возвращаемое значение, тройка, не является чем-то, что вызывающая сторона ожидает получить, поскольку вызывающую сторону интересует только dict

Я предлагаю разделить код на две функции:

• очень простая рекурсивная функция ходьбы;
• нерекурсивная функция, которая создает и заполняет словарь, возвращает этот словарь и не возвращает тройку.

Что-то вроде этого:

from collections import defaultdict

def walk(dir: Path):
    '''
    Walk directory recursively and yield (node, parent_name) pairs
    '''
    for sub_dir in dir.glob('*'):
        if sub_dir.is_dir():
            yield from walk(sub_dir)
        yield (sub_dir, dir.as_posix())

def dirSize(dir: Path):
    obj = defaultdict(lambda (): {'size': 0, 'files': 0, 'dirs': 0})
    for (node, parent_name) in walk(dir):
        size, files = (node.stat().st_size, 1) if node.is_file() else (0, 0)
        dirs = 1 if node.is_dir() else 0
        node_dict = obj[node.as_posix()]
        parent_dict = obj[parent_name]
        for d in (node_dict, parent_dict):
            d['size'] += size
            d['files'] += files
            d['dirs'] += dirs
    return obj

Основываясь на ответе @ awarrier99, я придумал эту версию, которая немного упрощает логику. Я надеюсь, что это поможет будущим исследователям:

def dirSizeIterative(dir: Path):
    dirs = [(dir, {'size': 0, 'files': 0, 'dirs': 0}, None)]
    i = 0

    #step 1, read dir/files info and add to array
    while i < len(dirs):
        dir, info, _ = dirs[i]
        i += 1
        
        for sub_dir in dir.glob('*'):
            if sub_dir.is_dir():
                info['dirs'] += 1
                dirs.append((sub_dir, {'size': 0, 'files': 0, 'dirs': 0}, info))
            elif sub_dir.is_file():
                info['files'] += 1
                info['size'] += sub_dir.stat().st_size

    #step 2, bottom up sum using the parent
    for _, info, parent in dirs[-1:0:-1]:
        parent['size'] += info['size']
        parent['files'] += info['files']
        parent['dirs'] += info['dirs']
    
    return {dir.as_posix(): info for dir, info, _ in dirs}