reddit上的一个帖子提出了一个很有趣的问题:

尾递归函数可以简单地转换为迭代函数。其他的可以通过使用显式堆栈进行转换。每个递归都能转化为迭代吗?

文章中的(counter?)例子是:

(define (num-ways x y)
  (case ((= x 0) 1)
        ((= y 0) 1)
        (num-ways2 x y) ))

(define (num-ways2 x y)
  (+ (num-ways (- x 1) y)
     (num-ways x (- y 1))

当前回答

所有可计算的函数都可以用图灵机计算,因此递归系统和图灵机(迭代系统)是等价的。

其他回答

递归意味着不管你喜不喜欢,函数都会调用自己。当人们谈论是否可以在没有递归的情况下完成一些事情时,他们的意思是这样的,你不能说“不,这是不对的,因为我不同意递归的定义”是一个有效的陈述。

考虑到这一点,你所说的其他一切都是无稽之谈。你说的另一件不是废话的事情是,你无法想象没有调用栈的编程。这是几十年来一直在做的事情,直到使用调用堆栈变得流行起来。旧版本的FORTRAN缺乏调用堆栈,它们工作得很好。

顺便提一下,有些图灵完备语言只实现递归(例如SML)作为循环的一种手段。也有一些图灵完备语言只是将迭代作为一种循环的手段来实现(例如FORTRAN IV)。丘奇-图灵命题证明了在纯递归语言中任何可能的事情都可以在非递归语言中完成,反之亦然,因为它们都具有图灵完备性。

消除递归是一个复杂的问题,在定义良好的情况下是可行的。

以下是简单的情况:

尾递归 直接线性递归

递归在实际解释器或编译器中以堆栈或类似结构的形式实现。因此,您当然可以将递归函数转换为迭代函数,因为这就是它总是这样做的(如果是自动的)。您只是在以一种特别的方式复制编译器的工作,而且可能是一种非常丑陋和低效的方式。

是的,总是可以编写一个非递归的版本。简单的解决方案是使用堆栈数据结构并模拟递归执行。

原则上,在数据结构和调用堆栈都具有无限状态的语言中,总是可以删除递归并替换为迭代。这是丘奇-图灵论文的一个基本结论。

Given an actual programming language, the answer is not as obvious. The problem is that it is quite possible to have a language where the amount of memory that can be allocated in the program is limited but where the amount of call stack that can be used is unbounded (32-bit C where the address of stack variables is not accessible). In this case, recursion is more powerful simply because it has more memory it can use; there is not enough explicitly allocatable memory to emulate the call stack. For a detailed discussion on this, see this discussion.