Sie haben vielleicht von rekursiven Funktionen in JavaScript gehört und sogar versucht, einige zu schreiben. Möglicherweise haben Sie jedoch nicht viele Beispiele für Rekursion gesehen, die tatsächlich funktionieren. In der Tat haben Sie neben der Besonderheit dieses Ansatzes möglicherweise nicht darüber nachgedacht, wann und wo die Rekursion nützlich ist oder wie gefährlich sie ist, wenn sie unsachgemäß verwendet.
Schlüsselpunkte
Zweck der Rekursion
Rekursion ist eine Technik, die den Betrieb durch den Betrieb durchführt, indem sich ein Funktion wiederholt selbst aufgerufen hat, bis das Ergebnis erzielt wird. Die meisten Schleifen können in rekursiven Stilen umgeschrieben werden, und in einigen funktionalen Programmiersprachen ist diese Schleifenmethode die Standardmethode.
Während der funktionale Programmierstil von JavaScript rekursive Funktionen unterstützt, müssen wir jedoch erkennen, dass die meisten JavaScript -Compiler derzeit nicht sicher für sie optimiert sind.
Rekursion wird am besten verwendet, wenn Sie die gleiche Funktion wiederholt mit unterschiedlichen Parametern in der Schleife aufrufen müssen. Während es in vielen Fällen verwendet werden kann, ist es am effektivsten, Probleme mit iterativen Zweigen wie fraktaler Mathematik, Sortieren oder Durchqueren von Knoten komplexer oder nichtlinearer Datenstrukturen zu lösen.
Einer der Gründe, warum die Rekursion in funktionalen Programmiersprachen bevorzugt wird, ist, dass das Erbaus ermöglicht, dass die Verwendung lokaler Variablen nicht den Zustand festgelegt und aufrechterhalten wird. Rekursive Funktionen sind ebenfalls leicht zu testen, da sie einfach auf reine Weise zu schreiben, einen spezifischen und konsistenten Rückgabewert für eine bestimmte Eingabe aufweisen und keine Nebenwirkungen auf den Zustand der externen Variablen haben.
Zyklus
Ein klassisches Funktionsbeispiel, das eine Rekursion angewendet werden kann, ist faktorisch. Dies ist eine Funktion, die das Ergebnis einer Zahl zurückgibt, die wiederholt von jeder vorherigen Ganzzahl bis 1 multipliziert wird.
zum Beispiel ist das Faktor von 3:
<code>3 × 2 × 1 = 6</code>
6 ist:
<code>3 × 2 × 1 = 6</code>
Sie können sehen, wie schnell diese Ergebnisse größer werden. Sie können auch sehen, wie wir das gleiche Verhalten immer wieder wiederholen. Wir nehmen das Ergebnis eines Multiplikationsvorgangs und multiplizieren sie mit dem zweiten Wert mit minus 1. Dann machen wir das immer wieder, bis wir 1 erreichen.
Verwenden einer für die Schleife, ist es nicht schwierig, eine Funktion zu erstellen, die dies durchführt, bis das richtige Ergebnis zurückgegeben wird:
<code>6 × 5 × 4 × 3 × 2 × 1 = 720</code>
Dies funktioniert, aber aus funktionaler Programmierung ist es nicht elegant. Um die für Schleife zu unterstützen und dann das Ergebnis zurückzugeben, müssen wir mehrere lokale Variablen verwenden, die den Staat pflegen und verfolgen. Wäre es nicht prägnanter, wenn wir die für Schleife verwerfen und eine funktionalere JavaScript -Methode anwenden könnten?
Rekursion
Wir wissen, dass JavaScript es uns ermöglicht, Funktionen zu schreiben, die Funktionen als Parameter betrachten. Was ist, wenn wir die tatsächliche Funktion verwenden möchten, die wir schreiben und sie im Kontext ausführen, in dem wir sie ausführen?
Ist das überhaupt möglich? Sicher! Betrachten Sie beispielsweise eine so einfache während der Schleife:
var factor = function(number) {
var result = 1;
var count;
for (count = number; count > 1; count--) {
result *= count;
}
return result;
};
console.log(factor(6));
// 720Nachdem dies erledigt ist, hat sich der Wert des Zählers geändert, aber die Schleife hat seine Aufgabe zum Drucken jedes Wertes abgeschlossen, da wir den Zustand langsam aus ihm extrahiert haben.
rekursive Versionen derselben Schleife können eher so aussehen:
var counter = 10;
while(counter > 0) {
console.log(counter--);
}Haben Sie gesehen, wie wir die Countdown -Funktion direkt in der Definition der Countdown -Funktion aufrufen? JavaScript behandelt es wie ein Chef und tut nur das, was Sie wollen. Jedes Mal, wenn Countdown ausgeführt wird, verfolgt JavaScript, wo es aufgerufen wird, und kehrt dann zum Stapel dieses Funktionsaufrufs zurück, bis er fertig ist. Unsere Funktion vermeidet auch das Ändern des Zustands einer Variablen, verwendet jedoch die übergebenen Werte, um die Rekursion zu steuern.
Zurück zu unserem faktoriellen Fall können wir die vorherige Funktion wie diese umschreiben, um Rekursion zu verwenden:
var countdown = function(value) {
if (value > 0) {
console.log(value);
return countdown(value - 1);
} else {
return value;
}
};
countdown(10);Auf diese Weise das Schreiben von Code ermöglicht es uns, den gesamten Prozess auf staatenlose Weise ohne Nebenwirkungen zu beschreiben. Es ist auch erwähnenswert, dass wir zuerst die Werte der an die Funktion übergebenen Parameter testen und dann alle Berechnungen durchführen. Wir möchten, dass jede Funktion, die sich anrufen soll, schnell und sauber, wenn sie ihre Kündigung erreicht. Für die auf diese Weise berechnete Faktorien, wenn die eingehende Zahl Null oder negativ ist, wird die Terminierungssituation erreicht (wir können auch negative Werte testen und verschiedene Nachrichten zurückgeben, wenn wir möchten).
Schwanzaufrufoptimierung
Eines der Probleme mit zeitgenössischen JavaScript -Implementierungen besteht darin, dass sie keine Standardmethode haben, um zu verhindern, dass rekursive Funktionen sich unendlich gestapelt und Speicher verbrauchen, bis sie die Kapazität der Motor überschreiten. Rekursive Funktionen von JavaScript müssen verfolgen, wo sie von jedem Mal aufgerufen werden, damit sie weiterhin am richtigen Ort ausführen können.
In vielen funktionalen Programmiersprachen wie Haskell und Schema wird dies anhand einer Technik bezeichnet, die als Tail -Call -Optimierung bezeichnet wird. Mithilfe der Schwanzaufrufoptimierung tritt jede kontinuierliche Schleife in der rekursiven Funktion sofort auf, anstatt sich im Speicher zu erheben.
theoretisch ist die Tail -Call -Optimierung Teil des ECMascript 6 (der nächsten Version des aktuellen JavaScript) -Standards, die meisten Plattformen haben es jedoch noch nicht vollständig implementiert.
Bounce -Funktion
Bei Bedarf gibt es Möglichkeiten, JavaScript zu erzwingen, um rekursive Funktionen auf sichere Weise auszuführen. Beispielsweise können benutzerdefinierte Bounce -Funktionen so erstellt werden, dass die rekursive Ausführung iterativ verwaltet wird, sodass jeweils nur jeweils jeweils einen Betrieb auf dem Stapel bleiben. Die auf diese Weise verwendete Absprungfunktion kann die Fähigkeit von JavaScript nutzen, Funktionen an einen bestimmten Kontext zu binden, um die rekursive Funktion wieder an sich selbst abzuprallen und das Ergebnis jeweils einzeln aufzubauen, bis die Schleife abgeschlossen ist. Dadurch wird es vermeiden, tiefe Stapeloperationen zu erstellen, die auf die Ausführung warten.
In der Tat reduziert die Verwendung einer Sprungfunktion häufig die Leistung für die Sicherheit. Darüber hinaus geht der größte Teil der Eleganz und der Lesbarkeit, die wir durch das Schreiben von Funktionen erhalten, in der Codes -Faltung verloren, um diesen Ansatz in JavaScript zu bewirken.Wenn Sie neugierig sind, ermutige ich Sie, mehr über dieses Konzept zu lesen und Ihre Gedanken in der folgenden Diskussion zu teilen. Sie können mit einem kurzen Thema zum Stackoverflow beginnen und einige Artikel von Don Taylor und Mark McDonnell erkunden, die tiefer in die Vor- und Nachteile der Sprung von Funktionen in JavaScript eingehen.
Wir sind noch nicht an diesem Punkt
Rekursion ist eine leistungsstarke Technik, die es wert ist, zu wissen. In vielen Fällen ist Rekursion der einfachste Weg, um komplexe Probleme zu lösen. Bevor ECMascript 6 jedoch vollständig mit der Schwanzanrufoptimierung implementiert wird, wo wir sie benötigen, müssen wir sehr vorsichtig sein, wie und wo die rekursive Anwendung angewendet wird.
FAQs über Rekursion im funktionalen JavaScript (FAQs)
Was ist die grundlegende Situation in der Rekursion? Warum ist es wichtig?Wie funktioniert Rekursion in JavaScript?
Was ist die Schwanzrekursion in JavaScript?
Was sind die Vor- und Nachteile der Verwendung von Rekursion in JavaScript?
Wenn sich die rekursive Funktion zu oft aufruft und den Anrufstapel füllt, tritt ein Stapelüberlauffehler auf. Um dies zu vermeiden, stellen Sie sicher, dass Ihre rekursive Funktion den Grundfall hat, der letztendlich erreicht wird. Erwägen Sie auch die Verwendung der Schwanzrekursion, die die JavaScript -Engine optimieren kann, um weniger Speicher zu verwenden.
In der funktionellen Programmierung wird die Rekursion häufig als Ersatz für Schleifen verwendet. Da die Funktionsprogrammierung die Verwendung variabler Zustände abhält, kann Rekursion verwendet werden, um wiederholte Operationen auszuführen, ohne Zustände zu ändern.
Ja, theoretisch können alle rekursiven Funktionen in iterative Funktionen umgewandelt werden. Iterative Versionen können jedoch komplexer und schwieriger zu verstehen sein, insbesondere für Funktionen, die komplexe Baum- oder Graphen -Traverals betreffen.
gegenseitige Rekursion bezieht sich auf zwei oder mehr Funktionen, die in einer Schleife miteinander aufgerufen werden. Dies mag eine leistungsstarke Technik sein, um bestimmte Arten von Problemen zu lösen, aber es kann auch schwieriger sein, zu verstehen und zu debuggen als eine einfache Rekursion.
rekursive Funktionen abtropfen können aufgrund wiederholter Funktionsaufrufe eine Herausforderung sein. Es kann jedoch hilfreich sein, die Parameter der Funktion in jedem Schritt mit der Anweisung console.log zu drucken und Werte zurückzugeben. Darüber hinaus ist es sehr nützlich, ein Debugger -Tool zu verwenden, mit dem Sie Schritt -für -Schritt -Funktionsaufrufe ausführen können.
Ja, eine rekursive Funktion ist möglicherweise nicht so effizient wie das iterative Gegenstück aufgrund des Overhead von wiederholten Funktionsaufrufen. Wenn sie sich zu oft nennen, können sie auch einen Stapelüberlauffehler verursachen. In vielen Fällen kann die Lesbarkeit und Einfachheit einer rekursiven Lösung diese Leistungsüberlegungen jedoch überwiegen.
Das obige ist der detaillierte Inhalt vonRekursion im funktionalen JavaScript. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!
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