簡單易懂的現代魔法-遞歸
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平時在前端開發中,好像也沒啥用到遞歸的地方。不過這並不代表遞歸不重要,如果你看過一些框架的源碼,就會經常見到它的影子:比如渲染虛擬DOM的render函數,webpack中require依賴分析,Koa2洋蔥式的中間件模型,其實都運用到了遞歸演算法。
博客原文
遞歸概念
那麼遞歸到底是啥?先上兩張圖:
圖1:
圖2:
遞歸,就是在運行的過程中調用自己
我們來看個最簡單的階乘函數:
5! = 5 * 4 * 3 * 2 * 1function factorial(num) { if (num === 1) { // 基線條件 return 1; } // 遞歸條件 return num * factorial(num-1);}factorial(5);
一個常規的遞歸函數都有兩部分:
1. 基線條件(if (num === 1)
):保證函數不再調用自己,避免無限循環2. 遞歸條件(num * factorial(num-1)
):保證函數能夠調用自己
調用棧
棧是一種先進後出的數據結構,它只有兩種操作,出棧和入棧
const nekopara = [chocolat, Coconut];nekopara.push(vanilla); // 入棧nekopara.pop(); // 出棧
代碼在運行過程中,會有一個叫做調用棧(call stack)的概念。
function greet(name) { console.log(`hello, ${name}!`) greet2(name); console.log(`getting ready to say bye`); bye();}function greet2(name) { console.log(`how are you, ${name}?`);}function bye() { console.log(`bye`);}greet(deepred);
調用greet(deepred)
時,計算機會首先給該函數分配一塊內存,並將變數名name
設置為deepred
每當調用函數時,都會分配一個內存塊並將涉及到的變數值存儲到內存中。
列印hello, deepred
後,調用了greet2(deepred)
。同樣,計算機再次分配了一塊內存,並且該內存塊位於第一個內存塊上面。
調用棧的最上面表示當前運行的函數,如圖所示,現在正在運行的是greet2函數,列印輸出how are you, deepred?
後,函數greet2執行完畢,棧頂的內存塊被彈出。
現在棧頂的內存塊又變回greet,這意味著我們從greet2的函數中跳出,再次返回到了greet。
我們在greet中調用了greet2時,greet只執行了一部分。
特別注意:調用另外一個函數時,當前函數暫停並且處於未完成狀態,暫停函數的所有變數的值仍然在內存中。
執行完greet2後,我們回到了greet,並從離開的地方開始接著往下執行:首先列印getting ready to say bye
,然後調用bye函數。
在棧頂添加了bye函數的內存塊後,開始執行bye函數,列印bye
,然後函數返回,內存塊被彈出。
我們又再次回到了greet中,這次沒有其他要運行的代碼了,於是從greet函數中返回,內存塊被彈出,調用棧最後為空。
完整的一次調用流程:
遞歸調用棧
遞歸同樣使用調用棧我們來分析下階乘fact(3)的調用棧function fact(num) { if (num === 1) { return 1; } return num * fact(num-1);}fact(3);
直接看圖:
遞歸注意事項
遞歸會導致程序的性能變低
如果遞歸嵌套很深,那麼調用棧會很長,這將佔用大量內存,可能會導致棧溢出
推薦閱讀:
※遞歸函數(二):編寫遞歸函數的思路和技巧
※具體數學-第1課(遞歸求解實際問題)
※遞歸:夢中夢
※使用 Python 實現文件遞歸遍歷的 3 種方式
※4.2 模板的製作:Jinja2模板中的遞歸