JS 递归优化

    

JS 递归优化

递归优化
递归在我们平时撸码中会经常用到,不过可能很多人不知道递归的弊端,就是会导致调用栈越来越深。如果没有节制的使用递归可能会导致调用栈溢出。
那什么是递归呢?
递归调用是一种特殊的嵌套调用,是某个函数调用自己或者是调用其他函数后再次调用自己的,只要函数之间互相调用能产生循环的则一定是递归调用,递归调用一种解决方案,一种是逻辑思想,将一个大工作分为逐渐减小的小工作,比如说一个和尚要搬50块石头,他想,只要先搬走49块,那剩下的一块就能搬完了,然后考虑那49块,只要先搬走48块,那剩下的一块就能搬完了,递归是一种思想,只不过在程序中,就是依靠函数嵌套这个特性来实现了。
那什么又是调用栈呢?
下面的是我写的一个简单的递归调用,通过断点我们可以看到每执行一个test函数,调用栈就会多一个test函数。
当我们执行到i=0的时候,这个时候调用栈是最深的有11个test函数,之后又会逐个移除test函数,可以看图二的动图,可以看出调用栈是先进后出的

function test (i) {
    if (i < 0) return
    test(--i)
}
// 这个会调用自身11次
test(10)

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那怎么对递归进行优化呢,既能起到递归的作用又不会加深调用栈
这里会用到while循环的思想,调用栈之所以会加深主要是因为方法内调用方法,必须等待方法执行完成这个任务才算是真正的结束,就像A同学有个任务1,这个任务是让B同学完成任务2,在B同学没有完成之前,A同学一直处理工作状态。
那while循环是什么原理呢,可以理解为将有调用关系的方法平铺为同一级别。这需要引入额外的方法来做调度,本来test方法需要调用自己10次的,现在用方法b通过标记的方法来决定是否需要调用test方法

下面的的例子就是实现递归优化的实现方法(这里复制于阮一峰的es6教程)
这是一个很巧妙的方法,我说下它的实现步骤:
利用闭包将f方法保留(这里的f方法就是我们需要递归调用的方法)
创建value、active、accumulated三个变量,并利用了闭包原理避免被垃圾回收
accumulated是保存每次f方法调用后需要传入f的新的形参,active是标记f方法是否执行到了最后一次循环,value是记录需要返回的值
下面的因为tco会return一个新的函数accumulator,所以sum=accumulator,然后再accumulator内只要accumulated长度不为0,while就会一直执行,每次执行sum方法就会accumulated.push(arguments)方法,这样accumulated长度就不会为0。所以只要f.apply(this, accumulated.shift())执行的时候一旦不调用sum(x + 1, y - 1)方法,accumulated就不会有push操作,这时while就会停止。然后就是active,我们看到if (!active) {...}这个操作,这里保证了只有第一次调用accumulator方法时会进入while循环,剩下的只是起到accumulated.push(arguments)的作用。直到while循环停止,return出来的就是经过n次调用f方法后返回的值了。
这样就可以把一个递归调用转换为while循环实现了

function tco(f) {
  var value;
  var active = false;
  var accumulated = [];

  return function accumulator() {
  // 这里accumulated将形参入栈
    accumulated.push(arguments);
    // 这里保证只有第一次调用才会进入
    if (!active) {
      active = true;
      while (accumulated.length) {
        value = f.apply(this, accumulated.shift());
      }
      active = false;
      return value;
    }
  };
}

var sum = tco(function(x, y) {
  if (y > 0) {
    return sum(x + 1, y - 1)
  }
  else {
    return x
  }
});
sum(1, 100000)

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