本文主要讲解“什么是python尾部递归”。感兴趣的朋友不妨看看。本文介绍的方法简单、快速、实用。让边肖带你学习什么是python尾部递归。
递归是啥?
递归函数肯定是大家写的。估计学校第一个例子就是斐波那契数列。例如:
intFibonacci(n){ if(N2)return n;返回斐波那契(n-1)斐波那契(n-2);}递归函数只是在函数中递归调用自身。编写递归函数时,需要注意递归函数的结束条件。递归函数确实可以简化很多算法的实现,比如常见的二叉树遍历。但是在编写递归函数时,最常见的问题是所谓的“堆栈溢出”。
为什么会出现“栈溢出”?因为在函数调用过程中,应该使用存储结构“栈”来保存运行时的一些状态,比如函数调用过程中变量的拷贝,函数调用的地址等等。但是“stack”的存储空间往往是有限的,当超过其存储空间时,就会抛出著名的异常/错误“StackOverflowError”。
让我们以一个简单的加法为例,例如:
int sum(intn){ if(n=1)returnn;返回和(n-1);} STD : cout sum(100)STD : endl;STD : cout sum(1000000)STD : endl;简而言之,编译运行后,对于较小的数字可以得到正确的答案,当数字放大时,会直接出现“分段故障”。
尾递归又是啥?
我最初了解这个概念是因为很多年前的一次面试,面试官问我:“你知道什么是尾部递归吗?”我以为是“伪”递归。是假递归吗?刚开始的时候,我也是处于懵懵懂懂的状态(刚开始的时候,面试官忍住没笑太多)。从“尾”字可以看出,如果函数在尾部递归调用自己。上面的例子被写成尾部递归,如下所示:
inttailsum(intn,int sum){ if(n==0)return sum;returntailsum(n-1,sum n);}可以试试结果,计算从1增加到1000000,还是分段故障。为什么呢?因为这种编写方式,本质上还是有很多层嵌套的函数调用,中间还是有推和弹出的,占用存储空间(只是比之前的方法能节省一些空间)。
尾递归优化
当您优化编译选项时,是时候见证奇迹并计算正确的结果了。如图所示:
默认为c分段故障,启动编译优化后可以正常计算结果。
原因是编译器有助于做尾部递归优化,所以可以打开汇编代码看一看(这里没有显示C的)。稍后我将使用熟悉的基于JVM的语言Scala来解释这个优化过程。(看来Java的编译器在这方面还没有优化,至少我本地的JDK8没有,不知道有没有最新版本。)(scala本身提供了一个注释,帮助编译器强制检查是否可以执行尾部递归优化@tailrec)。
objectTailRecObject { deftailSum(n : int,sum : int): int={ if(n==0)returnsum;returntailsumn(n-1,n sum);} defmain(args 3360 array[string]){ println(tail sum(100,0)) println (tailsum (100000,0))}}结果如下图所示。默认情况下,scalac做了尾部递归优化,可以正确计算结果。当通过-g:notailcalls编译参数移除尾部递归优化时,线程“main”Java . lang . stack溢出错误发生。
默认情况下,启用尾部递归来优化正常计算结果,禁用尾部递归优化时,选择“StackOverflow”。
让我们看看生成的字节码有什么不同。
包含通过尾部递归优化的字节码,直接转到循环。
禁用尾部递归优化的字节码,方法调用。
从上面可以看出,尾部递归优化后,变成了一个循环(前面的C也类似)。
至此,相信大家对“什么是python尾递归”有了更深的理解,让我们在实践中去做吧!这是网站。更多相关内容,可以进入相关渠道查询,关注我们,继续学习!
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