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迎接ECMAScript 6, 使用尾遞歸

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摘要：而且最的是，在，我們將迎來(lái)尾遞歸優(yōu)化，享受只有這些古典函數(shù)式語(yǔ)言才擁有的能力。使用尾遞歸這里有一個(gè)使用尾遞歸提取絕對(duì)文件名的例子，可以來(lái)展示下尾遞歸的魅力。

尾調(diào)用，是指函數(shù)內(nèi)部的最后一個(gè)動(dòng)作是函數(shù)調(diào)用。該調(diào)用的返回值，直接返回給函數(shù)。

Example:

function sum(x) {
    return sum(x + 1);
}

這里的 sum() 內(nèi)部的 sum 就是屬于尾調(diào)用，ta 所返回的值直接返回給調(diào)用 ta 的上層 sum() 函數(shù)。

function sum(x) {
    return 1 + sum(x + 1);
}

這里的 sum() 內(nèi)部的 sum 就不屬于尾調(diào)用，ta 所返回的值在返回給調(diào)用 ta 的上層 sum() 函數(shù)之前，需要先跟 1 計(jì)算和，然后再返回。

尾調(diào)用和非尾調(diào)用有什么差異？

編寫(xiě)一個(gè)求和函數(shù)，有大致3種方式:

循環(huán)

function sum(x) {
    var result = x;
    while (x >= 1) {
        result += --x;
    }
    return result;
}

循環(huán)自然是速度和性能最好的，但是在編寫(xiě)復(fù)雜的代碼時(shí)，循環(huán)往往模塊化很差，可讀性很差，而且無(wú)法體現(xiàn)數(shù)學(xué)上的描述。

普通遞歸

function sum(x) {
    if (x === 1) {
        return 1;
    }
    return x + sum(--x);
}

普通遞歸時(shí)，內(nèi)存需要記錄調(diào)用的堆棧所出的深度和位置信息。在最底層計(jì)算返回值，再根據(jù)記錄的信息，跳回上一層級(jí)計(jì)算，然后再跳回更高一層，依次運(yùn)行，直到最外層的調(diào)用函數(shù)。在cpu計(jì)算和內(nèi)存會(huì)消耗很多，而且當(dāng)深度過(guò)大時(shí)，會(huì)出現(xiàn)堆棧溢出。

比如，計(jì)算 sum(5) 的時(shí)候，其計(jì)算過(guò)程是這樣的:

sum(5)
(5 + sum(4))
(5 + (4 + sum(3)))
(5 + (4 + (3 + sum(2))))
(5 + (4 + (3 + (2 + sum(1)))))
(5 + (4 + (3 + (2 + 1))))
(5 + (4 + (3 + 3)))
(5 + (4 + 6))
(5 + 10)
15

在計(jì)算的過(guò)程中，堆棧一直不停的記錄每一層次的詳細(xì)信息，以確保該層次的操作完成，能返回到上一層次。

通過(guò)尾遞歸，可以取消過(guò)多的堆棧記錄，而只記錄最外層和當(dāng)前層的信息，完成計(jì)算后，立刻返回到最上層。從而減少 cpu 計(jì)算和內(nèi)存消耗。

尾遞歸

function sum(x, total) {
    if (x === 1) {
        return x + total;
    }
    return sum(--x, x + total);
}

這個(gè)函數(shù)更具有數(shù)學(xué)描述性:

如果輸入值是1 => 當(dāng)前計(jì)算數(shù)1 + 上一次計(jì)算的和total

如果輸入值是x => 當(dāng)前計(jì)算數(shù)x + 上一次計(jì)算的和total

計(jì)算 sum(5, 0)的時(shí)候，其過(guò)程是這樣的:

sum(5, 0)
sum(4, 5)
sum(3, 9)
sum(2, 12)
sum(1, 14)
15

整個(gè)計(jì)算過(guò)程是線性的，調(diào)用一次 sum(x, total) 后，會(huì)進(jìn)入下一個(gè)棧，相關(guān)的數(shù)據(jù)信息和跟隨進(jìn)入，不再放在堆棧上保存。當(dāng)計(jì)算完最后的值之后，直接返回到最上層的 sum(5,0)。

這能有效的防止堆棧溢出。

  
而且最happy的是，在ECMAScript 6，我們將迎來(lái)尾遞歸優(yōu)化，享受只有LISP

  HASKELL這些古典函數(shù)式語(yǔ)言才擁有的能力。通過(guò)尾遞歸優(yōu)化，javascript代碼在解釋成機(jī)器碼的時(shí)候，將會(huì)向while看起，也就是說(shuō)，同時(shí)擁有數(shù)學(xué)表達(dá)能力和while的效能。

使用尾遞歸

這里有一個(gè)使用尾遞歸提取絕對(duì)文件名的例子，可以來(lái)展示下尾遞歸的魅力。這個(gè)函數(shù)需要輸入一個(gè)(或幾個(gè))目錄名和當(dāng)前所在的文件位置，然后會(huì)遞歸提取目錄下的所有文件名，放入一個(gè)棧中。

var FS = require("fs");
var PATH = require("path");

function readSync(paths, i) {
    if (i >= 0 && i < paths.length) {
        var stats = FS.statSync(paths[i]);
        if (stats.isFile()) {
            return readSync(paths, ++i);
        } else if (stats.isDirectory()) {
            var newPaths = FS.readdirSync(paths[i]).map(function (path) {
                return PATH.join(paths[i],path);
            });
            return readSync(paths.slice(0, i).concat(newPaths, 
                                                     paths.slice(i + 1)), 
                            i);
        } else {
            return readSync(paths.slice(0, i).concat(paths.slice(i + 1)), 
                            i);
        }
    } else {
        return paths;
    }
}

測(cè)試一下，這個(gè)函數(shù)可以在服務(wù)器啟動(dòng)時(shí)，提取某一個(gè)(或者幾個(gè))目錄內(nèi)的所有文件，然后用于編譯或者是其他的操作。

readSync([PATH.join(__dirname, "./tpls")], 0).forEach(function (path) {
    console.log(path);
});
readSync([PATH.join(__dirname, "./tpls"), PATH.join(__dirname, "./pages")], 0).forEach(function (path) {
    console.log(path);
});

文章來(lái)源：http://www.jianshu.com/p/269ba1ba1644

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