消除遞歸的常用方法 尾遞歸究竟是好是壞?
尾遞歸究竟是好是壞?如果遞歸級別太多,則會出現(xiàn)堆棧溢出異常,因為每次調(diào)用都會生成一個新的堆棧幀,并使用此堆棧幀保留當前函數(shù)的狀態(tài)值。如果不需要保存狀態(tài)值,則可以重用堆棧幀而不會導(dǎo)致堆棧溢出。以n的階乘
尾遞歸究竟是好是壞?
如果遞歸級別太多,則會出現(xiàn)堆棧溢出異常,因為每次調(diào)用都會生成一個新的堆棧幀,并使用此堆棧幀保留當前函數(shù)的狀態(tài)值。如果不需要保存狀態(tài)值,則可以重用堆棧幀而不會導(dǎo)致堆棧溢出。
以n的階乘為例:
正常遞歸:
如果n=3,則每一步都需要保留n值和下一個函數(shù)的返回值,因此每次調(diào)用都需要創(chuàng)建一個新的堆棧幀
尾部遞歸:
如果n=3,則每次調(diào)用都可以重用堆棧幀,因為不需要保存狀態(tài)值。
因此,當遞歸在當前堆棧幀執(zhí)行后完成時,它不需要保留當前堆棧幀,但根據(jù)當前堆棧幀的結(jié)果,它可以在進入下一個堆棧幀時優(yōu)化為尾部遞歸。通常,尾部遞歸需要滿足遞歸調(diào)用是函數(shù)體中最后執(zhí)行的語句。例如,在factorial示例中,要執(zhí)行的最后一條語句是直接調(diào)用factorial(n-1,n*result),而不是表達式n*factorial(n-1)。如果是表達式,則需要堆棧幀來保留N和階乘(N-1)的結(jié)果。
編譯器的任務(wù)是什么尾遞歸優(yōu)化?
當編譯器檢測到函數(shù)調(diào)用是尾部遞歸時,它將覆蓋當前活動記錄,而不是在堆棧中創(chuàng)建新的活動記錄。編譯器可以這樣做,因為遞歸調(diào)用是當前活動周期中要執(zhí)行的最后一條語句,因此當調(diào)用返回時,堆棧幀中沒有其他操作,因此不需要保存堆棧幀。通過覆蓋當前堆棧幀而不是在其上添加新的堆棧幀,大大減少了使用的堆??臻g,從而提高了實際操作效率。雖然編譯器可以優(yōu)化尾部遞歸引起的堆棧溢出,但是在編程中我們應(yīng)該盡量避免尾部遞歸,因為所有尾部遞歸都可以被簡單的goto循環(huán)所代替。
什么是單向遞歸,尾遞歸?言簡意賅即可?
尾部遞歸:程序中只有一個遞歸語句,它位于末尾。單向遞歸:指程序中的遞歸語句,在程序運行之前已經(jīng)完成,如斐波那契數(shù)列。通過這種方式,共同的特點是沒有必須以非遞歸方式保存的分支路由