Unterstützt Javascript keine Schwanzrekursion?

Tail-Rekursion ist eine Algorithmusoptimierungstechnik, die rekursive Algorithmen in effizientere iterative Algorithmen umwandeln kann. Im Vergleich zur regulären Rekursion kann die Schwanzrekursion die Tiefe des Stapels erheblich reduzieren und so Probleme wie einen Stapelüberlauf vermeiden. Allerdings unterstützt JavaScript keine Tail-Rekursion, was für viele Ingenieurspraktiken ein Problem darstellt.

Warum unterstützt JavaScript keine Schwanzrekursion?

In vielen Programmiersprachen werden endrekursive Operationen vom Interpreter oder Compiler automatisch in iterative Operationen optimiert. Dies wird durch bestimmte Optimierungstechniken erreicht. JavaScript unterstützt diese Optimierung jedoch nicht und die Umwandlung der Schwanzrekursion in iterative Operationen erfordert das manuelle Schreiben von Iterationscode.

Die JavaScript-Engine basiert auf Skriptcode, der von JavaScript-Entwicklern geschrieben wurde, und verwendet den von JavaScript-Entwicklern entwickelten Aufrufmechanismus und Syntaxparser, um den Code zu analysieren. Da sich das von der JavaScript-Engine verwendete Stapelmodell von den in anderen Sprachen üblichen Stapelmodellen unterscheidet, ist es sehr schwierig, eine Schwanzrekursionsoptimierung zu implementieren.

Tail Call und Tail Recursion

Beim Erlernen von JavaScript hört man oft die Konzepte „Tail Call Optimization“ und „Tail Recursion“. Obwohl diese beiden Konzepte sehr ähnlich sind, sind sie nicht gleich.

Tail Call bedeutet, dass, wenn die letzte Anweisung einer Funktion ein Funktionsaufruf ist, der Aufruf dieser Funktion vom Compiler optimiert werden kann, um zur Ausführung zur Unterfunktion zu „springen“, wodurch der durch die Erstellung mehrerer Funktionen verursachte Overhead vermieden werden kann Frames, wodurch die Speichernutzung reduziert wird, was ebenfalls eine Optimierungstechnik ist.

Tail-Rekursion ist ein spezieller Tail-Call. Von Rekursion spricht man, wenn sich eine Funktion während der Ausführung selbst aufruft. Wenn es sich bei der Rekursion um eine Schwanzrekursion handelt, muss dieser rekursive Aufruf die letzte Anweisung der Funktion sein, d der Funktion.

Beispiel für eine Schwanzrekursion

Das Folgende ist eine klassische, rekursive Implementierung von Factorial:

function factorial(n) {
  if (n === 1) return 1;
  return n * factorial(n - 1);
}

Zu diesem Zeitpunkt werden wir n-mal rekursiv aufrufen und dabei n Funktionsaufrufdatensätze auf dem Stapel belassen. Wenn die Fakultätszahl groß ist, tritt das Problem eines Stapelüberlaufs auf.

Ändern Sie den obigen Code, um eine Schwanzrekursion zu implementieren:

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

In dieser Funktion zeichnet die Summenvariable das Zwischenergebnis der Fakultät auf. Die Fakultät einer Zahl kann durch Multiplikation mit der vorherigen Zahl berechnet werden Berechnen Sie jede Zahl. Anschließend wird die Fakultät multipliziert. Wir übergeben dieses Zwischenergebnis als Parameter an die nächste Rekursion und erreichen so eine Optimierung der Schwanzrekursion.

Fazit

Die JavaScript-Engine unterstützt keine Schwanzrekursionsoptimierung, was für Entwickler gewisse Einschränkungen mit sich bringt. Entwickler müssen manuell auf einen iterativen Algorithmus umstellen oder die Schwanzrekursion in einer anderen Sprache implementieren. Wenn Sie in der tatsächlichen Arbeit die Schwanzrekursion verwenden müssen, können Sie Lösungen wie die manuelle Simulation des Aufrufstapels verwenden, um den Effekt zu erzielen.

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