js遞歸優化

遞歸優化

遞歸在我們平時擼碼中會經常用到，不過可能很多人不知道遞歸的弊端，就是會導致調用棧越來越深。如果沒有節制的使用遞歸可能會導致調用棧溢出。

• 那什麼是遞歸呢？
  遞歸調用是一種特殊的嵌套調用，是某個函數調用自己或者是調用其他函數後再次調用自己的，只要函數之間互相調用能產生循環的則一定是遞歸調用，遞歸調用一種解決方案，一種是邏輯思想，將一個大工作分爲逐漸減小的小工作，比如說一個和尚要搬50塊石頭，他想，只要先搬走49塊，那剩下的一塊就能搬完了，然後考慮那49塊，只要先搬走48塊，那剩下的一塊就能搬完了，遞歸是一種思想，只不過在程序中，就是依靠函數嵌套這個特性來實現了。
• 那什麼又是調用棧呢？
  下面的是我寫的一個簡單的遞歸調用，通過斷點我們可以看到每執行一個test函數，調用棧就會多一個test函數。
  當我們執行到i=0的時候，這個時候調用棧是最深的有11個test函數，之後又會逐個移除test函數，可以看圖二的動圖，可以看出調用棧是先進後出的

function test (i) {
    if (i < 0) return
    test(--i)
}
// 這個會調用自身11次
test(10)

圖1：

圖2：

那怎麼對遞歸進行優化呢，既能起到遞歸的作用又不會加深調用棧

這裏會用到while循環的思想，調用棧之所以會加深主要是因爲方法內調用方法，必須等待方法執行完成這個任務纔算是真正的結束，就像A同學有個任務1，這個任務是讓B同學完成任務2，在B同學沒有完成之前，A同學一直處理工作狀態。
那while循環是什麼原理呢，可以理解爲將有調用關係的方法平鋪爲同一級別。這需要引入額外的方法來做調度，本來test方法需要調用自己10次的，現在用方法b通過標記的方法來決定是否需要調用test方法

• 下面的的例子就是實現遞歸優化的實現方法（這裏複製於阮一峯的es6教程）

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• 這是一個很巧妙的方法，我說下它的實現步驟：

1. 利用閉包將f方法保留（這裏的f方法就是我們需要遞歸調用的方法）
2. 創建value、active、accumulated三個變量，並利用了閉包原理避免被垃圾回收
3. accumulated是保存每次f方法調用後需要傳入f的新的形參，active是標記f方法是否執行到了最後一次循環，value是記錄需要返回的值
4. 下面的因爲tco會return一個新的函數accumulator，所以sum=accumulator，然後再accumulator內只要accumulated長度不爲0，while就會一直執行，每次執行sum方法就會accumulated.push(arguments)方法，這樣accumulated長度就不會爲0。所以只要f.apply(this, accumulated.shift())執行的時候一旦不調用sum(x + 1, y - 1)方法，accumulated就不會有push操作，這時while就會停止。然後就是active，我們看到if (!active) {...}這個操作，這裏保證了只有第一次調用accumulator方法時會進入while循環，剩下的只是起到accumulated.push(arguments)的作用。直到while循環停止，return出來的就是經過n次調用f方法後返回的值了。

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• 這樣就可以把一個遞歸調用轉換爲while循環實現了

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

  return function accumulator() {
  // 這裏accumulated將形參入棧
    accumulated.push(arguments);
    // 這裏保證只有第一次調用纔會進入
    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)

這裏可能會有點難理解，可以多試幾次，打斷點看看控制檯的調用棧。相信還是可以看出其中的原理的