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  • 尾递归和JAVA

    简单来说,递归即是调用自己本身。所有递归都应该有至少一个基本条件,在满足基本条件时不进行递归。

    给出一个递归实例:

    1 int fact(int N){
    2     if(N==1)
    3         return 1;
    4     else
    5         return N*fact(N-1);
    6 }        

    每一个递归方法的执行都分为前进和回退两个阶段,上例中计算5的阶乘,前进阶段得到的结果是:

    (5*(4*(3*(2*(1)))))

    回退阶段则由内向外,依次计算括号中的值。

    应用到程序中,分别对应压栈和出栈。考虑到这种做法,每次调用都会压栈出栈,效率很低。除此之外,每次递归创建新的栈在递归深度过深的时候,会引起栈溢出,也就是可以分给创建栈的内存不足的情况。尾递归的方法由此提出。

    尾递归,简单来说,就是将递归语句写到最后一行且不参与任何计算。本质上,每次递归将接受上一次递归的传参,并将本次计算结果传给下一次递归,当递归到达终结条件的时候,其计算值即为返回值。这样相比普通递归,省去了递归的回退过程,也即不用再回退到上一次递归作运算,自然就省去了很多创建栈、压栈与出栈的工作,性能得到提升。将上例改写为尾递归为:

     1 int fact(int N){
     2     if(N==1)
     3         return 1;
     4     else
     5         return fact(N-1,N);
     6 }       
     7 
     8 int fact(int N, int M){
     9     if(N==1)
    10         return M;
    11     else
    12         return fact(N-1, N*M);
    13 }    

    这是有外及里的尾递归,当计算斐波那契数列的时候就要换一种思路,即由里及外。

    斐波那契问题描述:每个兔子出生后的第三个月后,每个月都可以生下一对兔子,如果不考虑兔子死亡问题,第一个月有新出生的一对兔子,那第N个月有多少兔子?

    其尾递归代码如下:

    1 int Fibonacci(int N, int first, int second, int begin){
    2     if(begin>=N)
    5          return first;
    6     else
    7          return Fibonacci(N, second, first+second, begin+1);        
    8 }

    但这要求编译器能对尾递归进行优化,每次重用或者说覆盖原来递归方法的栈,而不是新建栈。遗憾的是JAVA和python都不支持尾递归的优化,JAVA的尾递归代码与普通递归无异。可能JVM是想在出现异常时更好地输出堆栈信息的缘故。所以,JAVA中一般能用迭代就不用递归。

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/ustcwx/p/7647649.html
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