使用Java實(shí)現(xiàn)算法為什么慎用遞歸

本篇文章為大家展示了使用Java實(shí)現(xiàn)算法為什么慎用遞歸，內(nèi)容簡(jiǎn)明扼要并且容易理解，絕對(duì)能使你眼前一亮，通過(guò)這篇文章的詳細(xì)介紹希望你能有所收獲。

現(xiàn)象 ：

遞歸是我們很經(jīng)典的一種算法實(shí)現(xiàn)，可以很好的描述一個(gè)算法的原理!對(duì)于算法的描述、表現(xiàn)和代碼結(jié)構(gòu)理解上，遞歸都是不錯(cuò)的選擇!

但是本文想說(shuō)的是java實(shí)現(xiàn)一個(gè)遞歸算法的時(shí)候盡量不要用遞歸實(shí)現(xiàn)，而是轉(zhuǎn)換成的非遞歸實(shí)現(xiàn)。

最近在實(shí)現(xiàn)一個(gè)比較復(fù)雜算法的時(shí)候，嘗試了一下，非遞歸實(shí)現(xiàn)相比遞歸實(shí)現(xiàn)速度上能提升1/3。

以下面一個(gè)簡(jiǎn)單的例子來(lái)說(shuō)：(注：為了描述簡(jiǎn)單，所以這里只用一個(gè)簡(jiǎn)單的例子)

輸入?yún)?shù)：N

輸出結(jié)果: log1+log2+log3+....+logN

兩種實(shí)現(xiàn)代碼如下：

Java代碼

package test;         public class RecursiveTest {         /**         * 遞歸實(shí)現(xiàn)         *          * @param n         * @return         */        public static double recursive(long n) {             if (n == 1) {                 return Math.log(1);             } else {                 return Math.log(n) + recursive(n - 1);             }         }             /**         * 非遞歸實(shí)現(xiàn)         *          * @param n         * @return         */        public static double directly(long n) {             double result = 0;             for (int i = 1; i <= n; i++) {                 result += Math.log(i);             }             return result;         }             public static void main(String[] args) {             int i = 5000000;             long test = System.nanoTime();             long start1 = System.nanoTime();             double r1 = recursive(i);             long end1 = System.nanoTime();             long start2 = System.nanoTime();             double r2 = directly(i);             long end2 = System.nanoTime();                 System.out.println("recursive result:" + r1);             System.out.println("recursive time used:" + (end1 - start1));             System.out.println("non-recursive result:" + r2);             System.out.println("non-recursive time used:" + (end2 - start2));         }     }

得到運(yùn)行結(jié)果如下：

recursive result:7.212475098340103E7  recursive time used:539457109   non-recursive result:7.212475098340103E7  non-recursive time used:282479757

可以看出遞歸的運(yùn)行時(shí)間是非遞歸運(yùn)行時(shí)間將近2倍。

(注:以上代碼還是在-Xss200m的參數(shù)下運(yùn)行的，如果?？臻g不足，直接不能運(yùn)行)

原因簡(jiǎn)單分析：

上圖是java線程棧的結(jié)構(gòu)。java將為每個(gè)線程維護(hù)一個(gè)堆棧，堆棧里將為每個(gè)方法保存一個(gè)棧幀，棧幀代表了一個(gè)方法的運(yùn)行狀態(tài)。 也就是我們常說(shuō)的方法棧。***一個(gè)為當(dāng)前運(yùn)行的棧幀。

那么每一次方法調(diào)用會(huì)涉及：

1.為新調(diào)用方法的生成一個(gè)棧幀

2.保存當(dāng)前方法的棧幀狀態(tài)

3.棧幀上下文切換，切換到***的方法棧幀。

遞歸實(shí)現(xiàn)將導(dǎo)致在棧內(nèi)存的消耗(往往需要調(diào)整Xss參數(shù))和因?yàn)閯?chuàng)建棧幀和切換的性能開(kāi)銷(xiāo)，最終大大的影響效率!

所以，如果你想提升你的算法效率，不要使用遞歸實(shí)現(xiàn)是一個(gè)基礎(chǔ)原則!

另外，遞歸是我們用來(lái)理解算法的一個(gè)方法，當(dāng)用代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)的時(shí)候基本都可以轉(zhuǎn)換成非遞歸的代碼實(shí)現(xiàn)!

上述內(nèi)容就是使用Java實(shí)現(xiàn)算法為什么慎用遞歸，你們學(xué)到知識(shí)或技能了嗎？如果還想學(xué)到更多技能或者豐富自己的知識(shí)儲(chǔ)備，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道。