关于 js 尾递归优化时间复杂度的疑惑

2019-10-16 11:14:36 +08:00
 Alander

当写出一段代码用尾递归来计算阶乘时:

function factorial (num, total) {
    if (num === 1) return total;
    return factorial(num - 1, num * total);
}

这段代码的时间复杂度是多少呢?为什么?

js 引擎在处理这段代码的时候会优化操作吗,比如我写下 factorial(120, 1),难道代码是直接执行 120 * 119 * 118 ... 1 吗?如果是,那将 factorial(120, 1)转换为这个常量整体是否需要一定时间?这段代码的时间复杂度是怎么算出来的呢?

我太菜了,想听听大佬们对于这段代码的时间复杂度的看法

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所在节点    程序员
21 条回复
noe132
2019-10-16 11:20:46 +08:00
如果某个阶乘问题大小的规模是 n,需要 t 的时间
当问题大小扩大到 2n,需要的时间则是 2t。

所以阶乘的时间复杂度是 O(n)

js 目前大部分引擎没有实现尾递归优化
Rasphino
2019-10-16 11:23:01 +08:00
尾递归优化不会影响复杂度的吧…只是消除频繁栈操作的开销
ine181x
2019-10-16 11:24:03 +08:00
是否有尾递归优化不涉及算法时间复杂度的变化。
dartabe
2019-10-16 11:32:36 +08:00
如果没有优化 是不是不如写成 for 循环?? 不过前端好像也不在意这个问题?
Mistwave
2019-10-16 11:32:39 +08:00
这两个问题没有关系
复杂度是运行时间和数据规模的**数学函数**
尾递归优化是编译成循环,消除调用栈的累积,避免爆栈
Alander
2019-10-16 11:36:53 +08:00
@noe132 js 确实对尾递归优化做的没那么准确

@ine181x
@Rasphino 所以只是影响了空间复杂度而不会影响时间复杂度吗?


@dartabe 突然看文章想到这个问题,文中大多写复杂度降为 O(1),但是我就不明白时间复杂度是否变化


@Mistwave 你的 复杂度是运行时间和数据规模的**数学函数** 这个说法我觉得很对,所以你认为是尾递归优化和时间复杂度其实根本没有关系是嘛?那尾递归可以将空间复杂度降低?
gaoryrt
2019-10-16 11:40:47 +08:00
是这篇文章么,我评论的
我觉得是 O(n),但是作者说是 O(1)
gaoryrt
2019-10-16 11:40:58 +08:00
PALELESS
2019-10-16 11:48:07 +08:00
有这个标准, 但是, 目前并没有实现
而且逐渐烂尾了
所以你这么写和不用尾递归并没有什么不同
当然我有段时间没关注过了, 不过也没有听说实现优化的新闻
gaoryrt
2019-10-16 12:06:51 +08:00
同事给了段代码对比尾递归优化:
```
int f(int n, long long t){
if (n == 1) {
return t;
}
return f(n-1, n * t);
}

(gdb) disassemble f
Dump of assembler code for function f(int, long long):
0x0000000000400abd <+0>: push %rbp
0x0000000000400abe <+1>: mov %rsp,%rbp
0x0000000000400ac1 <+4>: sub $0x10,%rsp
0x0000000000400ac5 <+8>: mov %edi,-0x4(%rbp)
0x0000000000400ac8 <+11>: mov %rsi,-0x10(%rbp)
0x0000000000400acc <+15>: cmpl $0x1,-0x4(%rbp)
0x0000000000400ad0 <+19>: jne 0x400ad8 <f(int, long long)+27>
0x0000000000400ad2 <+21>: mov -0x10(%rbp),%rax
0x0000000000400ad6 <+25>: jmp 0x400af2 <f(int, long long)+53>
0x0000000000400ad8 <+27>: mov -0x4(%rbp),%eax
0x0000000000400adb <+30>: cltq
0x0000000000400add <+32>: imul -0x10(%rbp),%rax
0x0000000000400ae2 <+37>: mov -0x4(%rbp),%edx
0x0000000000400ae5 <+40>: sub $0x1,%edx
0x0000000000400ae8 <+43>: mov %rax,%rsi
0x0000000000400aeb <+46>: mov %edx,%edi
0x0000000000400aed <+48>: callq 0x400abd <f(int, long long)>
0x0000000000400af2 <+53>: leaveq
0x0000000000400af3 <+54>: retq
End of assembler dump.

(gdb) disassemble f
Dump of assembler code for function f(int, long long):
0x0000000000400b70 <+0>: cmp $0x1,%edi
0x0000000000400b73 <+3>: mov %rsi,%rax
0x0000000000400b76 <+6>: je 0x400b9b <f(int, long long)+43>
0x0000000000400b78 <+8>: lea -0x2(%rdi),%esi
0x0000000000400b7b <+11>: xor %edx,%edx
0x0000000000400b7d <+13>: movslq %edi,%rdi
0x0000000000400b80 <+16>: add $0x1,%rsi
0x0000000000400b84 <+20>: nopl 0x0(%rax)
0x0000000000400b88 <+24>: mov %rdi,%rcx
0x0000000000400b8b <+27>: sub %rdx,%rcx
0x0000000000400b8e <+30>: add $0x1,%rdx
0x0000000000400b92 <+34>: imul %rcx,%rax
0x0000000000400b96 <+38>: cmp %rsi,%rdx
0x0000000000400b99 <+41>: jne 0x400b88 <f(int, long long)+24>
0x0000000000400b9b <+43>: repz retq
End of assembler dump.
```

上面一段没有优化,push callq leave 就一直进栈到最后再一个个出栈
下面的优化过,就是 jne 循环

优化的是栈吧
Alander
2019-10-16 12:13:48 +08:00
@gaoryrt 十分感谢,从这段来看就是对栈的优化,谢谢你的解答
Alander
2019-10-16 12:14:00 +08:00
@PALELESS 嗯嗯,就当知道个概念吧
Alander
2019-10-16 12:14:25 +08:00
@gaoryrt 哈哈哈哈,这篇我也在翻阅资料的时候看到了
redbuck
2019-10-16 12:47:43 +08:00
尾递归优化还没有哪个浏览器实现吧
RHxW
2019-10-16 13:22:14 +08:00
@gaoryrt 这个文章里说的是空间复杂度吧?
azh7138m
2019-10-16 13:30:43 +08:00
@redbuck safari:我对你来说就是个笑话吗?
不是不能做,优化后调用栈会变的不一样,debug 的时候就会很奇怪
111qqz
2019-10-16 14:04:07 +08:00
尾递归优化应该不影响时间复杂度吧,所以就是 O(n)?
Alander
2019-10-16 16:06:21 +08:00
@111qqz 按照上面大佬们的意思是的,而且尾递归优化浏览器方面也做的不好
redbuck
2019-10-16 16:12:54 +08:00
@azh7138m

http://kangax.github.io/compat-table/es6/#xs6

看了下,主流设备只有苹果家实现了啊😂
azh7138m
2019-10-16 16:29:27 +08:00
@redbuck 我猜是没啥开发者用 safari 所以影响不大,就上了(

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