ES6新特性——尾递归优化

导言

这篇文章是我开启ES6新特性全面汇总的第十二章，我将在未来每天更新一篇后续，我将会较为详细深入的向大家介绍我们ES6+的新特性，而不是简单的标注一共有哪一些特性，本篇文章关于其中的尾递归优化。大家可以翻阅目录寻找想要了解的内容，如果后续文章尚未发布可以关注作者并订阅专栏，专栏每日更新，敬请期待~

尾递归优化

JavaScript 是一门灵活性和易用性都很高的编程语言，但是因为它运行环境的特殊性质，也就是说例如在浏览器或者 Node.js 中的运行环境下，会导致一些 JavaScript 代码的性能和运行效率比较差。对于一些需要处理大量递归计算的场景来说，JavaScript 所带来的性能问题就会显得尤为突出。解决这个性能问题非常重要，但是JavaScript 本身并没有尾递归优化的机制，于是在 ES6 中JavaScript新提供了尾递归的特性，可以在递归函数中使用更少的内存从而实现优化。我接下来将介绍一下尾递归的概念以及如何使用 ES6 中的尾递归来优化递归函数。

什么是尾递归

在了解尾递归优化之前，我们需要先理解什么是尾递归。尾递归其实就是一种特殊的递归形式，在尾递归的过程中，每个递归函数的最后一步是调用自身。这个调用发生在函数返回语句之前，也就是说，调用自身的函数并没有执行其他的操作。因此，在使用尾递归的时候，每次递归产生的上下文环境都可以被清除，这样我们就可以减少内存的使用。

如果你还不了解Javascript引擎的调用和上下文的内容可以阅读这篇文章var的变量提升底层的原理你知道吗？------带你深入底层了解预编译

下面是一个例子，其中 factorial 函数就使用了尾递归的方式：

function factorial(n, acc = 1) {  
  if (n === 0) return acc  
  return factorial(n - 1, n * acc)  
}  

在这个例子中，函数 factorial 的最后一步是调用自身。这意味着，每次调用 factorial 时，上一个调用中产生的上下文环境都可以被清除。这使得在处理大量递归计算时可以减少内存占用。

如何使用尾递归优化

尾递归优化是 ES6 引入的新特性之一，可以通过指定 tail 标志来实现。在一个递归函数中，如果函数在最后一步调用自身，且没有其他的操作，那么可以在函数的定义前面加上 tail 标志，来指示 JavaScript 引擎使用尾递归优化。例如，对于上面的 factorial 函数，可以使用以下方式指定尾递归优化：

function factorial(n, acc = 1) {  
  if (n === 0) return acc  
  return factorial(n - 1, n * acc)  
}  
  
function optimizedFactorial(n, acc = 1) {  
  "use strict";  
  function factorial(n, acc) {  
    if (n === 0) return acc  
    return factorial(n - 1, n * acc)  
  }  
  return factorial(n, acc)  
}  

在这个例子中：

• 首先我们定义了一个新的函数 optimizedFactorial 来优化 factorial 函数的性能。使用尾递归优化，需要在函数定义前加上 "use strict" 指令（这个指令会让 JavaScript 引擎启用严格模式，从而实现更优秀的性能和安全，如果你并不了解严格模式的话你可以简单理解为一个要求更严格的模式，从而控制一些不安全的行为不会发生，如果你想了解可以百度一下找找度娘hhh~。）

• 在 optimizedFactorial 函数中，我们将 factorial 函数作为内部函数使用。

• 当 optimizedFactorial 函数被调用时，它将递归的计算 factorial 函数，并返回计算结果。

• 就是通过这样的一种方式，我们可以引入一个尾递归函数，来减少递归调用时产生的上下文环境，从而减少内存的占用。

什么时候使用尾递归优化

使用尾递归优化，可以减少递归时消耗的内存。但是，尾递归并不是一种万能的优化方法。在某些场景中，尾递归并不能提供明显的性能优势。比如说当一个递归函数的计算结果依赖于先前递归调用的所有结果时，尾递归优化就失效了，因为在函数调用之间需要保留先前的计算结果。因此，尾递归不应该被视为 JavaScript 中的通用优化方法，而是应该在特定场景下才能使用。

尾递归优化可以使用在任何满足尾递归条件的递归函数上。我们可以通过以下三个条件来判断一个函数是否可以使用尾递归优化：

1. 函数的最后一步是递归调用本身。
2. 没有在递归调用之后做其他的操作，比如计算、赋值等。
3. 递归调用的结果作为函数的返回值。

下面是一个简单的例子，使用尾递归优化计算斐波那契数列：

function fibonacci(n, current = 0, next = 1) {  
  if (n === 0) {  
    return current  
  }  
  return fibonacci(n - 1, next, current + next)  
}  
  
function optimizedFibonacci(n) {  
  "use strict";  
  function fibonacci(n, current, next) {  
    if (n === 0) {  
      return current  
    }  
    return fibonacci(n - 1, next, current + next)  
  }  
  return fibonacci(n, 0, 1)  
}  

总结：

1. 尾递归是一种特殊的递归形式，在尾递归的过程中，每个递归函数的最后一步是调用自身。
2. 使用 ES6 的尾递归优化，可以在递归函数中使用更少的内存。
3. 尾递归并不是一种万能的优化方法，需要在特定的场景下使用。
4. JavaScript 引擎并不是所有的实现都支持尾递归优化。一些比较老的 JavaScript 引擎可能会忽略 tail 标志或者在使用 tail 标志时出现一些错误。因此，在使用尾递归优化时，需要注意所使用的 JavaScript 引擎是否支持尾递归优化。
5. 虽然尾递归优化在一些场景下可以提供明显的性能优势，但在处理大量递归计算时，还有其他的优化手段，比如通过非递归方式计算结果。在实际场景中，我们还是需要根据具体的问题来选择最优的解决方案。

尾递归优化还是比较简单的，希望大家在看完文章之后可以对它有一个简单的了解~

那么我们这篇文章到这里就结束啦~

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