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簡(jiǎn)單易懂的現(xiàn)代魔法-遞歸

Joyven / 2638人閱讀

摘要：完整的一次調(diào)用流程遞歸調(diào)用棧遞歸同樣使用調(diào)用棧我們來(lái)分析下階乘的調(diào)用棧直接看圖遞歸注意事項(xiàng)遞歸會(huì)導(dǎo)致程序的性能變低如果遞歸嵌套很深，那么調(diào)用棧會(huì)很長(zhǎng)，這將占用大量?jī)?nèi)存，可能會(huì)導(dǎo)致棧溢出

平時(shí)在前端開(kāi)發(fā)中，好像也沒(méi)啥用到遞歸的地方。不過(guò)這并不代表遞歸不重要，如果你看過(guò)一些框架的源碼，就會(huì)經(jīng)常見(jiàn)到它的影子：比如渲染虛擬DOM的render函數(shù)，webpack中require依賴(lài)分析，Koa2洋蔥式的中間件模型，其實(shí)都運(yùn)用到了遞歸算法。

博客原文

遞歸概念

那么遞歸到底是啥？先上兩張圖：

圖1：

圖2：

遞歸，就是在運(yùn)行的過(guò)程中調(diào)用自己

我們來(lái)看個(gè)最簡(jiǎn)單的階乘函數(shù)：

5! = 5 * 4 * 3 * 2 * 1
function factorial(num) {
    if (num === 1) { // 基線條件
        return 1;
    }

    // 遞歸條件
    return num * factorial(num-1);
}

factorial(5);

一個(gè)常規(guī)的遞歸函數(shù)都有兩部分：

基線條件(if (num === 1))：保證函數(shù)不再調(diào)用自己，避免無(wú)限循環(huán)

遞歸條件(num * factorial(num-1))：保證函數(shù)能夠調(diào)用自己

調(diào)用棧

棧是一種先進(jìn)后出的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，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(yùn)行過(guò)程中，會(huì)有一個(gè)叫做調(diào)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(diào)用greet("deepred")時(shí)，計(jì)算機(jī)會(huì)首先給該函數(shù)分配一塊內(nèi)存，并將變量名name設(shè)置為deepred

每當(dāng)調(diào)用函數(shù)時(shí)，都會(huì)分配一個(gè)內(nèi)存塊并將涉及到的變量值存儲(chǔ)到內(nèi)存中。

打印hello, deepred后，調(diào)用了greet2("deepred")。同樣，計(jì)算機(jī)再次分配了一塊內(nèi)存，并且該內(nèi)存塊位于第一個(gè)內(nèi)存塊上面。

調(diào)用棧的最上面表示當(dāng)前運(yùn)行的函數(shù)，如圖所示，現(xiàn)在正在運(yùn)行的是greet2函數(shù)，打印輸出how are you, deepred?后，函數(shù)greet2執(zhí)行完畢，棧頂?shù)膬?nèi)存塊被彈出。

現(xiàn)在棧頂?shù)膬?nèi)存塊又變回greet，這意味著我們從greet2的函數(shù)中跳出，再次返回到了greet。

我們?cè)趃reet中調(diào)用了greet2時(shí)，greet只執(zhí)行了一部分。

特別注意：調(diào)用另外一個(gè)函數(shù)時(shí)，當(dāng)前函數(shù)暫停并且處于未完成狀態(tài)，暫停函數(shù)的所有變量的值仍然在內(nèi)存中。

執(zhí)行完greet2后，我們回到了greet，并從離開(kāi)的地方開(kāi)始接著往下執(zhí)行：首先打印getting ready to say bye，然后調(diào)用bye函數(shù)。

在棧頂添加了bye函數(shù)的內(nèi)存塊后，開(kāi)始執(zhí)行bye函數(shù)，打印bye，然后函數(shù)返回，內(nèi)存塊被彈出。

我們又再次回到了greet中，這次沒(méi)有其他要運(yùn)行的代碼了，于是從greet函數(shù)中返回，內(nèi)存塊被彈出，調(diào)用棧最后為空。

完整的一次調(diào)用流程：

遞歸調(diào)用棧

遞歸同樣使用調(diào)用棧

我們來(lái)分析下階乘fact(3)的調(diào)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(xiàng)

遞歸會(huì)導(dǎo)致程序的性能變低

如果遞歸嵌套很深，那么調(diào)用棧會(huì)很長(zhǎng)，這將占用大量?jī)?nèi)存，可能會(huì)導(dǎo)致棧溢出

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