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javascript不支援尾遞歸嗎

Apr 21, 2023 am 10:01 AM

尾遞歸是一種演算法最佳化技術,可以將遞歸演算法轉換為效率更高的迭代演算法。尾遞歸相對於常規遞歸而言,可以大幅減小棧的深度,從而避免棧溢位等問題。然而,JavaScript 並不支援尾遞歸,這對於許多工程實務而言都是一個問題。

為什麼 JavaScript 不支援尾遞歸?

在許多程式語言中,尾遞歸的運算會被解釋器或編譯器自動最佳化為迭代運算。這是透過某些優化技術來實現的。不過,JavaScript 並不支援這種優化,將尾遞歸轉換為迭代運算需要手動編寫迭代程式碼。

JavaScript 引擎依賴 JavaScript 開發者編寫的腳本程式碼,使用 JavaScript 開發者制定的呼叫機制和語法解析器對程式碼進行解析。由於 JavaScript 引擎使用的堆疊模型是不同於其他語言常見的堆疊模型的,因此在實現尾遞歸優化時就顯得非常困難。

尾呼叫和尾遞歸

在學習JavaScript 的時候,可能會經常聽到「尾呼叫最佳化」和「尾遞歸」的概念,這兩個概念雖然很相似,但是卻不一樣。

尾呼叫是指在一個函數的最後一個語句是一個函數呼叫時,這個函數的呼叫可以被編譯器優化為「跳轉」到子函數中執行,可以避免創建多個幀引起的開銷,從而減少記憶體的使用,這也是一個優化技術。

尾遞歸是特殊的尾呼叫。遞歸是指函數在執行時會自己呼叫自己。如果遞歸是尾遞歸,那麼這個遞歸呼叫必須是函數的最後一個語句,也就是不需要產生任何額外的操作,只需要將函數呼叫和參數傳遞轉換為一個指令,然後跳到函數開頭。

尾遞歸範例

下面是一個經典的、遞歸求階乘的實作方式:

function factorial(n) {
  if (n === 1) return 1;
  return n * factorial(n - 1);
}
登入後複製

此時,我們將會遞迴呼叫n 次,會在堆疊上留下n 個函數呼叫記錄。當階乘數較大時,就會面臨堆疊溢位的問題。

修改上述程式碼實現尾遞歸:

function factorial(n, sum = 1) {
  if (n === 1) return sum;
  return factorial(n - 1, n * sum);
}
登入後複製

在這個函數中,sum 這個變數記錄了階乘的中間結果,一個數的階乘可以透過將其與上一個數相乘來計算,不需要計算每一個數的階乘後再進行相乘。我們將這個中間結果作為參數傳遞給下一次遞歸,從而實現了尾遞歸優化。

結語

JavaScript 引擎不支援尾遞歸最佳化,這對開發者有一定的限制。開發者必須手動轉換為迭代演算法,或使用其他語言實現尾遞歸。如果在實際工作中需要使用尾遞歸,可以使用解決方案,例如手動模擬呼叫堆疊來實現效果。

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