尾递归

在传统的递归中,典型的模型是首先执行递归调用,然后获取递归调用的返回值并计算结果。以这种方式,在每次递归调用返回之前,您不会得到计算结果。传统地递归过程就是函数调用,涉及返回地址、函数参数、寄存器值等压栈(在x86-64上通常用寄存器保存函数参数),这样做的缺点有二:

效率低,占内存
如果递归链过长,可能会statck overflow
尾递归的原理:

     当编译器检测到一个函数调用是尾递归的时候,它就覆盖当前的活动记录而不是在栈中去创建一个新的。编译器可以做到这点,因为递归调用是当前活跃期内最后一条待执行的语句,于是当这个调用返回时栈帧中并没有其他事情可做,因此也就没有保存栈帧的必要了。通过覆盖当前的栈帧而不是在其之上重新添加一个,这样所使用的栈空间就大大缩减了,这使得实际的运行效率会变得更高。


在尾递归中,首先执行计算,然后执行递归调用,将当前步骤的结果传递给下一个递归步骤。这导致最后一个语句采用的形式(return (recursive-function params))。基本上,任何给定递归步骤的返回值与下一个递归调用的返回值相同。

我们考虑一个最基本的关于N的求和函数,(例如sum(5) = 1 + 2 + 3 + 4 + 5 = 15)。

这是一个使用JavaScript实现的递归函数:

function recsum(x) {
if (x===1) {
return x;
} else {
return x + recsum(x-1);
}
}
如果你调用recsum(5),JavaScript解释器将会按照下面的次序来计算:

recsum(5)
5 + recsum(4)
5 + (4 + recsum(3))
5 + (4 + (3 + recsum(2)))
5 + (4 + (3 + (2 + recsum(1))))
5 + (4 + (3 + (2 + 1)))
15
注意在JavaScript解释器计算recsum(5)之前,每个递归调用必须全部完成。

这是同一函数的尾递归版本:

function tailrecsum(x, running_total=0) {
if (x===0) {
return running_total;
} else {
return tailrecsum(x-1, running_total+x);
}
}
下面是当你调用tailrecsum(5)的时候实际的事件调用顺序:

tailrecsum(5, 0)
tailrecsum(4, 5)
tailrecsum(3, 9)
tailrecsum(2, 12)
tailrecsum(1, 14)
tailrecsum(0, 15)
15
在尾递归的情况下,每次递归调用的时候,running_total都会更新。



原文链接:https://blog.csdn.net/Vermont_/article/details/84557065

posted @ 2020-05-24 11:14  XXXSANS  阅读(110)  评论(0编辑  收藏  举报