什么是遞歸算法 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,則會出現堆棧溢出異常,因為每次調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,則會出現堆棧溢出異常,因為每次調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值和下一個函數的返回值,因此每次調用都需要創(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,但根據當前堆棧幀的結果,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用是函數體中最后執(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)的結果。
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完成,如斐波那契數列。這樣,共同的特點是沒有分支路由必須以非遞歸方式保存
當編譯器檢測到函數調用是尾部遞歸時,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,因為遞歸調用是當前活動周期中要執(zhí)行的最后一條語句,因此當調用返回時,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。
編譯器的任務是什么尾遞歸優(yōu)化?
同一語法結構可以層層嵌套,同一結構規(guī)則可以重復使用,不會造成結構混亂。用數學術語來說,這是語法結構規(guī)則的“遞歸”。在句法組合中,遞歸有兩種表現形式。一是從最初的結構開始,從頭到尾重復相同的語法規(guī)則。例如,“computer/I//like”是主謂結構,其謂語(/后半部分)本身是主謂結構。這里,語法規(guī)則“主謂”被不間斷地使用了兩次;另一個表現是相同的語法規(guī)則可以在一個結構上每隔一段時間重復使用。例如,在“我/看到///曾///他///寫///散文”中,第一層使用“主謂”規(guī)則,形成“我/看到他的散文”的主謂結構,第五層再次使用“主謂”規(guī)則,形成“他寫”的主謂結構。