Question

我已经在Scala中实现了Sphere函数（获取元素列表，对每个元素求平方并返回总和）。我想将此函数转换为尾递归。我的代码在这里

def Sphere(list: List[Double]): Double = {
  val power = list.map(math.pow(_, 2))
  power.reduce(_+_)
}

Answer 1

它看起来像：

  @tailrec
  def Sphere(list: List[Double], result: Double = 0): Double = list match {
    case Nil => result
    case x::xs => Sphere(xs, result + math.pow(x, 2))
  }

  println(Sphere(List(1,3,4,5)))

使用@tailrec，请确保它实际上是尾部递归的（编译将失败）。

重要的是：

最后一个电话是对自己
它在参数列表中具有中间结果
x是进行计算的列表的头
xs是列表的其余部分（ tail ）-在其中附加递归函数-直到列表为空> Nil。

Answer 2

如果要保留相同的函数签名，则需要使用嵌套的递归函数：

def Sphere(list: List[Double]): Double = {
  @annotation.tailrec
  def loop(rem: List[Double], res: Double): Double =
    rem match {
      case hd :: tail => loop(tail, res + hd*hd)
      case _ => res
    }

  loop(list, 0)
}

您可以将其编写为单个尾部递归函数，但这需要更改函数签名以添加虚假的额外参数。这可以说是不好的设计，因为实现是通过接口泄漏出去的。如果这是一种方法，这还需要将该函数标记为final。

Answer 3

添加到上面的答案中，如果您使用foldLeft，则它已经优化了尾部调用

def Sphere(list: List[Double]): Double = {
    list.foldLeft(0.0)((res, elem) => res + elem * elem)
}

最好使用库版本，并且在东西可用时不要为编译器添加额外的检查（@tailrec）。

** foldLeft与reduceLeft相同，除了它以额外的初始值作为参数并且在集合为空时不引发异常。

** foldLeft的实际实现出于性能原因最终使用了while循环，但这再次是尾递归的好处，使其与循环一样快。

将球面函数转换为尾递归函数

3 个答案: