Question

有时我会发现自己编写尾递归函数。我一直在寻找高低，我发现在.NET框架中有尾递归，但我不确定在什么情况下我可以，在什么情况下我不能有效地使用尾递归。例如，我有一个简单的树，让我们称之为

public class Tree
{
  public Tree parent = null;

  public Tree(Tree parent)
  {
    this.parent = parent;
    this.children = new List<Tree>();
  }

  public List<Tree> children {get; private set;}

  public Tree root
  {
    get
    {
      return this.parent == null ? this : parent.root;
    }
  }
}

对于root属性，编译器会发出一个循环吗？会发出.tail吗？抖动是否会尊重.tail？什么都不会发生，算法会递归运行吗？最重要的是，我应该将其重写为迭代吗？

Answer 1

C＃编译器永远不会发出tail前缀。

如果呼叫处于尾部位置，则F＃将执行此操作。它取决于遍历树的顺序，尾递归是否适用。

在你的代码中，尾部没有任何东西。原因是使用三元运算符。如果代码被重写为使用if语句并返回每个分支，那么对parent.root的调用将处于尾部位置。

在优化方面，编译器（F＃或IronScheme）通常会将尾递归调用转换为while (true) { ... }循环。这样做是因为它删除了尾调用和再次调用该方法的需要。

因此，如果允许C＃发出尾调用（它不是），它可能会从以下变换：

public Tree root
{
  get
  {
    if (parent == null) return this;
    else return parent.root; // now in tail position
  }
}

到（只是一个猜测）

public Tree root
{
  get
  {
    Tree temp = this;
    while (true)
    {
      if (temp.parent == null)
      {
         return temp;
      }
      temp = temp.parent;
    }
  }
}

F＃和IronScheme都进行了相同的转换。这称为tail call elimination（TCE）。是的，它会比C＃版本快一点。（我在C＃，F＃和IronScheme上通过微基准测试fib对此进行了测试

Answer 2

答案类似other answer。

关于速度。尾递归优化与小函数的循环没有什么不同。当尾调用优化触发它时，只需用“jmp”替换“call”指令（在x86上）。当进行相同的循环时，您将获得进入下一循环的相同“jmp”指令。你应该记住的一点是，整个函数体将是循环体，因此你应该尽量减小递归函数的大小。

简单的尾递归函数和循环一样有效吗？

2 个答案: