尾递归和JAVA

Posted 2020-10-10

简单来说，递归即是调用自己本身。所有递归都应该有至少一个基本条件，在满足基本条件时不进行递归。

给出一个递归实例：

1 int fact(int N){
2     if(N==1)
3         return 1;
4     else
5         return N*fact(N-1);
6 }        

每一个递归方法的执行都分为前进和回退两个阶段，上例中计算5的阶乘，前进阶段得到的结果是：

（5*(4*(3*(2*(1))))）

回退阶段则由内向外，依次计算括号中的值。

应用到程序中，分别对应压栈和出栈。考虑到这种做法，每次调用都会压栈出栈，效率很低。除此之外，每次递归创建新的栈在递归深度过深的时候，会引起栈溢出，也就是可以分给创建栈的内存不足的情况。尾递归的方法由此提出。

尾递归，简单来说，就是将递归语句写到最后一行且不参与任何计算。将上例改写为尾递归为：

 1 int fact(int N){
 2     if(N==1)
 3         return 1;
 4     else
 5         return fact(N-1，N);
 6 }       
 7 
 8 int fact(int N, int M){
 9     if(N==1)
10         return M;
11     else
12         return fact(N-1, N*M);
13 }    

但这要求编译器能对尾递归进行优化，每次重用或者说覆盖原来递归方法的栈，而不是新建栈。遗憾的是JAVA和python都不支持尾递归的优化，JAVA的尾递归代码与普通递归无异。可能JVM是想在出现异常时更好地输出堆栈信息的缘故。所以，JAVA中一般能用迭代就不用递归。