尾調(diào)用和尾遞歸

ES6 有兩個(gè)新的東西,前端面試的時(shí)候偶爾會(huì)問道。之前也有在阮一峰的書上看過幾次,但是沒有統(tǒng)一歸納學(xué)習(xí),今天歸納了一下。

尾調(diào)用 : 指函數(shù)最后一步調(diào)用另一個(gè)函數(shù);

function f(x){
  return g(x)
};
  • 下面三個(gè)都不是屬于尾調(diào)用
function a(x){
  let y = b(x);
  return y;
}
//調(diào)用后有賦值操作不屬于尾調(diào)用
function c(x){
  return d(x) + 1;
}
//調(diào)用后有運(yùn)算操作
function a(x){
  g(x);
}
//實(shí)際代碼相當(dāng)于
/*** 
  function a(x){
    g(x);
    return undefined;
  }
*/
  • 尾調(diào)用不一定要出現(xiàn)在函數(shù)尾部,只要最后是一步操作即可
function f(x) {
  if (x > 0) {
    return m(x)
  }
  return n(x);
}

尾調(diào)用優(yōu)化

  • 為什么要用尾調(diào)用?尾調(diào)用優(yōu)化代碼的意義在哪里。
    函數(shù)在調(diào)用的時(shí)候會(huì)在調(diào)用棧(call stack)中存有一條記錄,每一條記錄叫做一個(gè)調(diào)用幀(call frame),每調(diào)用一個(gè)函數(shù),就向棧中push一條記錄,函數(shù)執(zhí)行結(jié)束后依次向外彈出,直到清空調(diào)用棧。
function a() {
  console.log('如果有幫助請(qǐng)點(diǎn)個(gè)贊,大兄弟');
}
function b() {
  a()
}
function c() {
  b()
}
c();
思維類圖

造成這樣的結(jié)果是因?yàn)槊總€(gè)函數(shù)在調(diào)用另一個(gè)函數(shù)的時(shí)候,沒有return該調(diào)用,所以執(zhí)行引擎會(huì)認(rèn)為你還沒有調(diào)用完畢,會(huì)保留調(diào)用幀。

而如果使用尾調(diào)用優(yōu)化,調(diào)用幀就永遠(yuǎn)只有一條,這個(gè)時(shí)候就會(huì)節(jié)省很大一部分的內(nèi)存空間,維護(hù)了代碼運(yùn)行的流暢性。

function a() {
  console.log('如果有幫助請(qǐng)點(diǎn)個(gè)贊,大兄弟');
}

function b() {
  return a()
}

function c() {
  return b()
}
c();
image.png

以上代碼就叫做尾調(diào)用優(yōu)化,這個(gè)時(shí)候調(diào)用幀就永遠(yuǎn)只有一條,節(jié)省了部分內(nèi)存。

尾遞歸

函數(shù)調(diào)用自身,稱為遞歸。如果尾調(diào)用自身,就稱為尾遞歸。

遞歸非常耗費(fèi)內(nèi)存,因?yàn)樾枰瑫r(shí)保存成千上百個(gè)調(diào)用幀,很容易發(fā)生“棧溢出”錯(cuò)誤(stack overflow)。但對(duì)于尾遞歸來說,由于只存在一個(gè)調(diào)用幀,所以永遠(yuǎn)不會(huì)發(fā)生“棧溢出”錯(cuò)誤。

function test(){
  return test(); //尾遞歸
}
  • 計(jì)算一個(gè)數(shù)的階乘,使用尾遞歸調(diào)用的優(yōu)化
function multiplication(n) {
  if (n === 1) return 1;
  return n * multiplication(n - 1)
}
multiplication(4)//24

//尾遞歸
function multiplication1(n,init){
  if(n === 1)return init;
  return multiplication1(n -1 ,n*init)
}
multiplication(4,1)//24

//優(yōu)化
function multiplication2(n,init=1){
  if(n === 1)return init;
  return multiplication2(n -1 ,n*init)
}
multiplication2(4);//24
  • Fibonacci 數(shù)列使用尾遞歸優(yōu)化

Fibonacci 數(shù)列:指的是這樣一個(gè)數(shù)列:/1、1、2、3、5、8、13、21、34、……在數(shù)學(xué)上,斐波納契數(shù)列以如下被以遞推的方法定義:F(1)=1,F(xiàn)(2)=1, F(n)=F(n-1)+F(n-2)(n>=3,n∈N*);

//遞歸形式Fibonacci 數(shù)列()
function Fibonacci (n) {
  if ( n <= 1 ) {return 1};

  return Fibonacci(n - 1) + Fibonacci(n - 2);
}

Fibonacci(10) // 89
Fibonacci(100) // 堆棧溢出
Fibonacci(500) // 堆棧溢出

//尾遞歸優(yōu)化

function Fibonacci2 (n , ac1 = 1 , ac2 = 1) {
  if( n <= 1 ) {return ac2};

  return Fibonacci2 (n - 1, ac2, ac1 + ac2);
}

Fibonacci2(100) // 573147844013817200000
Fibonacci2(1000) // 7.0330367711422765e+208
Fibonacci2(10000) // Infinity 
//在Javascript中,超出 1.7976931348623157E+103088 的數(shù)值即為Infinity,
//小于-1.7976931348623157E+103088 的數(shù)值為無窮小。

http://es6.ruanyifeng.com/#docs/function
http://www.ruanyifeng.com/blog/2015/04/tail-call.html

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