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Fibonacci数列的实现 ~~~js function f(n){ if(n===0||n===1){ return n }else return f(n-1)+f(n-2) } ~~~ ​f(100)时浏览器就会卡死(栈溢出) 另外,可以通过编写一个方法计算js函数调用栈的最深层级的大小 ~~~js function computeMaxCallStackSize() { try { return 1 + computeMaxCallStackSize(); } catch (e) { // Call stack overflow return 1; } } computeMaxCallStackSize() // 12531 ~~~ ### 改为尾调优化的写法 思路: 使用两个临时变量来存储上一个值,和上上个值 ~~~js function fTail(n, ac1=0, ac2=1){ if(n===0){ return ac1 }else return fTail(n-1, ac2, ac1+ac2) } fTail(100) // 354224848179262000000 fTail(1000) // 4.346655768693743e+208 fTail(2000) // Infinity ~~~ 理论上,如果尾调优化有效,上述代码应该能一直计算(即使输出Infinity),但Chrome 72中实际测试表明大概计算到 fTail(7370) 时报错 Maxinum call stack size exceeded 尾调优化主要有两点问题,导致它的提案仍没有完全通过,浏览器的支持也不统一: * 在引擎层面进行尾调优化是一个隐式行为,如果代码存在死循环尾递归调用,可能因为优化后没有爆栈报错提示而无法被程序员察觉 * 优化后,调用堆栈信息会丢失,造成调试困难 ### 改用循环重写 所有递归都可以转化为循环编写 思路: 类似上一个例子,Fibonacci数列的实现使用循环还是比较简单 ~~~js function fLoop(n, ac1 = 0, ac2 = 1) { while (n--) { [ac1, ac2] = [ac2, ac1 + ac2] } return ac1 } // 运行看看 fLoop(1000) // 4.346655768693743e+208 fLoop(10000) // Infinity fLoop(100000) // Infinity ~~~ ​ 可以看到改用循环重写后,则不会引起调用栈溢出的问题 ### Trampolining(蹦床函数) 将递归改成循环,代码可读性降低,比较难以理解,还有一种方式就是使用蹦床函数将递归改为循环 神马是蹦床函数呢? ~~~js function trampoline(f) { while (f && f instanceof Function) { f = f(); } return f; } ~~~ trampoline 方法中,如果 f 是个函数就一直调用到返回不是函数为止,注意这种方式不是递归调用,而是循环,不会增加调用栈。 我们试着把上边的例子改写成使用 Trampolining ~~~js function trampoline(f) { while (f && f instanceof Function) { f = f(); } return f; } function fTrampoline (n, ac1=0, ac2=1){ if(n===0){ return ac1 }else{ return fTrampoline.bind(null, n-1, ac2, ac1+ac2) } } // 结合两个函数进行调用 trampoline(fTrampoline(10000)) // Infinity ~~~ 这种方式写法上和尾递归类似,但比较好理解,只是要修改原递归函数,underscore库提供了蹦床函数用于将任意满足它写法的尾调递归转化为循环,避免爆栈问题:[http://documentcloud.github.io/underscore-contrib/#trampoline](http://documentcloud.github.io/underscore-contrib/#trampoline) ### 尾递归函数转循环 还有一种方式,可以将尾递归形式的递归函数转为为循环,并且不需要修改原尾递归函数,即 非侵入式 ~~~js function tailCallOptimize(f) { let value let active = false const accumulated = [] return function accumulator() { accumulated.push(arguments) if (!active) { active = true while (accumulated.length) { value = f.apply(this, accumulated.shift()) } active = false return value } } } const f = tailCallOptimize(function(n, ac1 = 0, ac2 = 1) { if (n === 0) return ac1 return f(n - 1, ac2, ac1 + ac2) }) f(10000) // Infinity ~~~ ​ 可以看到,这其实是利用 闭包 缓存标记变量和 栈存放每次递归的调用参数,每次发生递归调用就将本次调用参数push到栈内,执行后再shift 推出,直到栈为空。 ### 小结 不管是利用 Trampolining 还是 tailCallOptimize 将递归转化为循环,都需要**先将递归函数改为尾递归实现**,而并不是所有递归都可以转化为尾递归,线性递归是比较容易进行转化的,而树状递归就难了,甚至可能无法转化