Java8之旅(六) -- 使用lambda实现尾递归

前言

本篇介绍的不是什么新知识，而是对前面讲解的一些知识的综合运用。众所周知，递归是解决复杂问题的一个很有效的方式，也是函数式语言的核心，在一些函数式语言中，是没有迭代与while这种概念的，因为此类的循环通通可以用递归来实现，这类语言的编译器都对递归的尾递归形式进行了优化，而Java的编译器并没有这样的优化，本篇就要完成这样一个对于尾递归的优化。

什么是尾递归

本篇将使用递归中最简单的阶乘计算来作为例子

递归实现

    /**
     * 阶乘计算 -- 递归解决
     *
     * @param number 当前阶乘需要计算的数值
     * @return number!
     */
    public static int factorialRecursion(final int number) {
        if (number == 1) return number;
        else return number * factorialRecursion(number - 1);
    }

这种方法计算阶乘比较大的数很容易就栈溢出了，原因是每次调用下一轮递归的时候在栈中都需要保存之前的变量，所以整个栈结构类似是这样的

5
  4
    3
      2
        1
------------------->
	  栈的深度

在没有递归到底之前，那些中间变量会一直保存着，因此每一次递归都需要开辟一个新的栈空间

尾递归实现

任何递归的尾递归版本都十分简单，分析上面栈溢出的原因就是在每次return的时候都会附带一个变量，因此只需要在return的时候不附带这个变量即可。说起来简单，该怎么做呢?其实也很容易，我们使用一个参数来保存上一轮递归的结果，这样就可以了，因此尾递归的阶乘实现应该是这样的代码。

    /**
     * 阶乘计算 -- 尾递归解决
     *
     * @param factorial 上一轮递归保存的值
     * @param number    当前阶乘需要计算的数值
     * @return number!
     */
    public static int factorialTailRecursion(final int factorial, final int number) {
        if (number == 1) return factorial;
        else return factorialTailRecursion(factorial * number, number - 1);
    }

使用一个factorial变量保存上一轮阶乘计算出的数值,这样return的时候就无需保存变量,整个的计算过程是

(5*4)20 -> (20*3) 60 -> (60*2) 120 -> return 120

这样子通过每轮递归结束后刷新当前的栈空间，复用了栈，就克服了递归的栈溢出问题，像这样的return后面不附带任何变量的递归写法，也就是递归发生在函数最尾部,我们称之为'尾递归'。

使用lambda实现编译器的优化

很显然，如果事情这么简单的话，这篇文章也就结束了，和lambda也没啥关系