如果我们使用循环而不是递归,或者反之,在两者都可以达到相同目的的算法中,性能是否会受到影响?检查给定的字符串是否是回文。 我见过许多程序员使用递归作为一种炫耀的手段,当一个简单的迭代算法可以满足要求。 编译器在决定使用什么时起着至关重要的作用吗?


当前回答

Your performance deteriorates when using recursion because calling a method, in any language, implies a lot of preparation: the calling code posts a return address, call parameters, some other context information such as processor registers might be saved somewhere, and at return time the called method posts a return value which is then retrieved by the caller, and any context information that was previously saved will be restored. the performance diff between an iterative and a recursive approach lies in the time these operations take.

从实现的角度来看,当处理调用上下文所需的时间与执行方法所需的时间相当时,您才真正开始注意到差异。如果递归方法的执行时间比调用上下文管理部分要长,那么就采用递归方法,因为代码通常更易于阅读和理解,而且不会注意到性能损失。否则,出于效率考虑,可以进行迭代。

其他回答

递归有一个缺点,使用递归编写的算法的空间复杂度为O(n)。 而迭代方法的空间复杂度为O(1)。这是使用迭代而不是递归的优点。 那我们为什么要用递归呢?

见下文。

有时使用递归编写算法更容易,而使用迭代编写相同的算法略难。在这种情况下,如果您选择遵循迭代方法,您将不得不自己处理堆栈。

据我所知,Perl没有优化尾递归调用,但是您可以伪造它。

sub f{
  my($l,$r) = @_;

  if( $l >= $r ){
    return $l;
  } else {

    # return f( $l+1, $r );

    @_ = ( $l+1, $r );
    goto &f;

  }
}

第一次调用时,它将在堆栈上分配空间。然后它将改变它的参数,并重新启动子例程,而不向堆栈添加任何东西。因此,它会假装从未调用过自己,将其转变为一个迭代过程。

注意,没有“my @_;”或“local @_;”,如果你这样做,它将不再工作。

比较递归和迭代就像比较十字螺丝刀和一字螺丝刀。在大多数情况下,你可以拆卸任何一个平头的十字螺钉,但如果你使用专为该螺钉设计的螺丝刀,那就更容易了,对吧?

有些算法只是适合递归,因为它们的设计方式(斐波那契数列,遍历树状结构等)。递归使算法更简洁,更容易理解(因此可共享和可重用)。

此外,一些递归算法使用“惰性评估”,这使得它们比迭代算法更有效。这意味着它们只在需要的时候执行昂贵的计算,而不是每次循环运行时都执行。

这应该足够让你开始了。我也会给你找一些文章和例子。

链接1:Haskel vs PHP(递归vs迭代)

下面是一个程序员必须使用PHP处理大型数据集的示例。他展示了在Haskel中使用递归处理是多么容易,但由于PHP没有简单的方法来完成相同的方法,他被迫使用迭代来获得结果。

http://blog.webspecies.co.uk/2011-05-31/lazy-evaluation-with-php.html

链接2:掌握递归

递归的坏名声大多来自于命令式语言的高成本和低效率。本文的作者讨论了如何优化递归算法,使其更快、更有效。他还介绍了如何将传统循环转换为递归函数,以及使用尾部递归的好处。我认为他的结束语总结了我的一些要点:

递归编程为程序员提供了一种更好的组织方式 以一种既可维护又逻辑一致的方式编写代码。” https://developer.ibm.com/articles/l-recurs/

链接3:递归比循环快吗?(回答)

下面是一个与你的问题类似的stackoverflow问题的答案链接。作者指出,许多与递归或循环相关的基准测试都是特定于语言的。命令式语言通常使用循环更快,使用递归更慢,函数式语言反之亦然。我想从这个链接中得到的主要观点是,在语言不可知论/情境盲目的意义上回答这个问题是非常困难的。

递归比循环快吗?

对于可以分解成多个更小的部分的问题,递归比迭代更好。

例如,要制作一个递归斐波那契算法,您将fib(n)分解为fib(n-1)和fib(n-2),并计算这两部分。迭代只允许你一遍又一遍地重复一个函数。

然而,Fibonacci实际上是一个坏例子,我认为迭代实际上更有效。注意fib(n) = fib(n-1) + fib(n-2)和fib(n-1) = fib(n-2) + fib(n-3)。Fib (n-1)被计算了两次!

一个更好的例子是树的递归算法。分析父节点的问题可以分解为分析每个子节点的多个更小的问题。与斐波那契例子不同,较小的问题是相互独立的。

所以,对于那些可以分解成多个、更小、独立、相似问题的问题,递归比迭代更好。

这取决于语言。在Java中,你应该使用循环。函数式语言优化递归。