用尾递归和普通递归实现n!算法,二者比较
尾递归 - Tail Recursion
尾递归是针对传统的递归算法而言的, 传统的递归算法在很多时候被视为洪水猛兽。 它的名声狼籍, 好像永远和低效联系在一起.
尾递归就是从最后开始计算, 每递归一次就算出相应的结果, 也就是说, 函数调用出现在调用者函数的尾部, 因为是尾部, 所以根本没有必要去保存任何局部变量. 直接让被调用的函数返回时越过调用者, 返回到调用者的调用者去.
以n!为例介绍,后面例子n=5.
代码
线性递归
int Rescuvie(int n)
{
return(n == ) ? : n * Rescuvie(n - );
}
尾递归
int TailRescuvie(int n, int a)
{
return(n == ) ? a : TailRescuvie(n - , a * n);
} int TailRescuvie(long n) //封装用的
{
return(n == ) ? : TailRescuvie(n, );
}
过程
线性递归
Rescuvie(5)
{5 * Rescuvie(4)}
{5 * {4 * Rescuvie(3)}}
{5 * {4 * {3 * Rescuvie(2)}}}
{5 * {4 * {3 * {2 * Rescuvie(1)}}}}
{5 * {4 * {3 * {2 * 1}}}}
{5 * {4 * {3 * 2}}}
{5 * {4 * 6}}
{5 * 24}
120
尾递归
TailRescuvie(5)
TailRescuvie(5, 1)
TailRescuvie(4, 5)
TailRescuvie(3, 20)
TailRescuvie(2, 60)
TailRescuvie(1, 120)
120
结论
普通的线性递归比尾递归更加消耗资源, 在实现上说, 每次重复的过程调用都使得调用链条不断加长,系统不得不使用栈进行数据保存和恢复。而尾递归就不存在这样的问题, 因为他的状态完全由n和a保存。
深入
编译器是怎样优化尾递归的?
我们知道递归调用是通过栈来实现的,每调用一次函数,系统都将函数当前的变量、返回地址等信息保存为一个栈帧压入到栈中,那么一旦要处理的运算很大或者数据很多,有可能会导致很多函数调用或者很大的栈帧,这样不断的压栈,很容易导致栈的溢出。
我们回过头看一下尾递归的特性,函数在递归调用之前已经把所有的计算任务已经完毕了,他只要把得到的结果全交给子函数就可以了,无需保存什么,子函数其实可以不需要再去创建一个栈帧,直接把就着当前栈帧,把原先的数据覆盖即可。相对的,如果是普通的递归,函数在递归调用之前并没有完成全部计算,还需要调用递归函数完成后才能完成运算任务,比如return n * fact(n - 1);这句话,这个fact(n)在算完fact(n-1)之后才能得到n * fact(n - 1)的运算结果然后才能返回。
综上所述,编译器对尾递归的优化实际上就是当他发现你丫在做尾递归的时候,就不会去不断创建新的栈帧,而是就着当前的栈帧不断的去覆盖,一来防止栈溢出,二来节省了调用函数时创建栈帧的开销。
优化工作交给编译器还是交给自己?
据网上查阅,java,C#和python都不支持编译环境自动优化尾递归,这种情况下,当然是别用递归效率最高。但是对于C语言来说,编译器白提供的服务,用了也不差,毕竟递归代码会好理解一点,但换句话说,如果写到尾递归这份上了,变成非递归已经很好实现了,完全可以用循环来搞定(尾部递归一般都可转化为循环语句。)。所以这个时候,就看个人喜好了。
参考:http://site.douban.com/196781/widget/notes/12161495/note/262014367/
用尾递归和普通递归实现n!算法,二者比较的更多相关文章
- Java 递归、尾递归、非递归、栈 处理 三角数问题
import java.io.BufferedReader; import java.io.InputStreamReader; //1,3,6,10,15...n 三角数 /* * # 1 * ## ...
- Java 递归、尾递归、非递归 处理阶乘问题
n!=n*(n-1)! import java.io.BufferedReader; import java.io.InputStreamReader; /** * n的阶乘,即n! (n*(n-1) ...
- C++ 递归位置排列算法及其应用
废话不多说,我们先看一下位置排序的算法: #include <iostream> using namespace std; int n = 0; int m = 2; int l = 0; ...
- 数据结构Java版之递归与迭代算法(五)
递归的概念很简单,就是自己调用自己. 而迭代,则是通过修改初始化数据,得到中间结果,然后不断的对中间结果进行修改,而得到最终结果.简单来说迭代就是循环. 在此,我们用一个比较经典的Fibonacci数 ...
- C# 递归式快速排序算法
static void Main(string[] args) { Console.WriteLine("************快速排序*****************"); ...
- python之路递归、冒泡算法、装饰器
map使用 完整用户名登录,注册 冒泡排序 递归 def func(arg1,arg2): if arg1 == 0: print arg1, arg2 arg3 = arg1 + arg2 prin ...
- 《c程序设计语言》读书笔记-递归实现快速排序算法
#include <stdio.h> void swap(int v[],int i,int j) { int temp; temp = v[i]; v[i] = v[j]; v[j] = ...
- 30L,17L,13L容器分油,python递归,深度优先算法
伪代码: 全部代码: a=[] b=[] def f(x,y,z): b.append([x,y,z]) if x==15 and y==15: print(x,y,z) i=0; for x in ...
- [Java 8] (8) Lambda表达式对递归的优化(上) - 使用尾递归 .
递归优化 很多算法都依赖于递归,典型的比如分治法(Divide-and-Conquer).但是普通的递归算法在处理规模较大的问题时,常常会出现StackOverflowError.处理这个问题,我们可 ...
随机推荐
- 电表读数归零回滚SQL处理算法
在采集电表数据的时候,可以发现有些电表设备读数会发生回滚.这时候,如果单纯的累加计算用电量,就会出现负值.当然,这也许和电表的质量有关系. “RTQty”(当前读到的读数).“LastQty”(上次读 ...
- C#学习(1):类型约束
where T : class泛型类型约束 类型参数约束,.NET支持的类型参数约束有以下五种: where T : struct | T必须是一个结构类型 where T : class T必须是一 ...
- Volo.Abp.EntityFrameworkCore.MySQL 使用
创建新项目 打开 https://cn.abp.io/Templates ,任意选择一个项目类型,然后创建项目,我这里创建了一个Web Api 解压项目,还原Nuget,项目目录如下: 首先我们来查看 ...
- RoadFlow ASP.NET Core工作流引擎IIS部署
RoadFlow最新版本采用ASP.NET CORE2.1开发,部署步骤和.NET CORE部署一样,具体可参数ASP.NET CORE的部署方式. 1. 获取代码 首先从RoadFlow官网下载最新 ...
- iOS 界面布局
1. auto layout http://www.devtalking.com/articles/adaptive-layout-for-iphone6-1/ http://blog.sina.co ...
- memcache内存存储
memcache的内存分配默认是采用了Slab Allocator的机制分配.管理内存.在该机制出现以前,内存的分配是通过对所有记录简单地进行malloc和free来进行的. 但是,这种方式会导致内存 ...
- Web Worker 使用教程(转)
转自:http://www.ruanyifeng.com/blog/2018/07/web-worker.html 一.概述 JavaScript 语言采用的是单线程模型,也就是说,所有任务只能在一个 ...
- item pipeline 实例:爬取360摄像图片
生成项目 scrapy startproject image360 cd Image360 && scrapy genspider images images.so.com 一. 构 ...
- centos和ubuntu配置路由的三种方式
本篇总结三种修改路由的方式:route, ip route, 以及通过修改文件来配置路由,前2种命令行形式适用于ubuntu和centos,重启失效,最后一种永久有效. 一. route命令 ...
- log 模块使用 (直接用的方法)
前情提要: 生活中经常用到log 模块. 但是原生的log 模块复杂或者有许多不好用得地方, 在此记录一个经常用的log 的基本操作方法 一:首先导入模块 import logging.config ...