递归、尾递归和迭代(转)

mac2022-06-30  68

作者:匿名用户 链接:https://www.zhihu.com/question/20761771/answer/19996299 来源:知乎 著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。 尾递归是什么? 尾递归和一般的递归不同在对内存的占用,普通递归创建stack累积而后计算收缩, 尾递归只会占用恒量的内存(和迭代一样)。SICP中描述了一个内存占用曲线,用以上答案中的Python代码为例( 普通递归): def recsum(x): if x == 1: return x else: return x + recsum(x - 1) 当调用recsum(5),Python调试器中发生如下状况: 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))) 5 + (4 + (3 + 3)) 5 + (4 + 6) 5 + 10 15 这个曲线就代表内存占用大小的峰值,从左到右,达到顶峰,再从右到左收缩。而我们通常不希望这样的事情发生,所以使用迭代,只占据常量stack space(更新这个栈!而非扩展他)。 --------------------- (一个替代方案: 迭代) for i in range(6): sum += i 因为Python,Java,Pascal等等无法在语言中实现尾递归优化(Tail Call Optimization, TCO),所以采用了for, while, goto等特殊结构代替recursive的表述。Scheme则不需要这样曲折地表达,一旦写成尾递归形式,就可以进行尾递归优化。 --------------------- Python中可以写( 尾递归): def tailrecsum(x, running_total=0): if x == 0: return running_total else: return tailrecsum(x - 1, running_total + x) 理论上类似上面: tailrecsum(5, 0) tailrecsum(4, 5) tailrecsum(3, 9) tailrecsum(2, 12) tailrecsum(1, 14) tailrecsum(0, 15) 15 观察到,tailrecsum(x, y)中形式变量y的实际变量值是不断更新的,对比普通递归就很清楚,后者每个recsum()调用中y值不变,仅在层级上加深。所以, 尾递归是把变化的参数传递给递归函数的变量了。 怎么写尾递归?形式上只要最后一个return语句是单纯函数就可以。如: return tailrec(x+1); 而 return tailrec(x+1) + x;

则不可以。因为无法更新tailrec()函数内的实际变量,只是新建一个栈。

但Python不能尾递归优化(Java不行,C可以,我不知道为什么),这里是用它做个例子。====================================

如何 优化尾递归: 在编译器处理过程中生成 中间代码(通常是三地址代码),用编译器优化。

转载于:https://www.cnblogs.com/shixisheng/p/7291035.html

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