Можно ли назвать такой код эмуляцией оптимизации хвостовой рекурсии? - Lisp

Узнай цену своей работы

Формулировка задачи:

Вопрос понятен из названия темы) Как я правильно понимаю оптимизация хвостовой рекурсии состоит в том чтобы заменить рекурсию со стеком на цикл? Или же я не прав?
Object tail_simulation(Expression, condition, args[], doChange){
    Object result;
    Object temp_args = args;
    Object temp = Expression(temp_args);
    while(true){    
        if(condition(temp)){
            result = temp;
            break;
        } else {
            temp_args = doChange(temp_args);
            temp = Expression(temp_args);
        }
    }
    return result;
}
(defun factorial (N)
  "Compute the factorial of N."
  (if (= N 1)
      1
    (* N (factorial (- N 1)))))
 
(factorial 5)
Например такой код раскрылся бы в 1 ITERATION temp_args = 5; temp = 5 ->next call 2 ITERATION temp_args = 4 temp_args 20 ->next call 3 ITERATION temp_args = 3 temp_args 60 ->next call 4 ITERATION temp_args = 2 temp_args 120 ->next call 5 ITERATION temp_args = 1 temp_args 120 -> end -> result = temp -> return result;

Решение задачи: «Можно ли назвать такой код эмуляцией оптимизации хвостовой рекурсии?»

textual
Листинг программы
1 -> (factorial 5)
| 2 -> (factorial 4)
| | 3 -> (factorial 3)
| | | 4 -> (factorial 2)
| | | | 5 -> (factorial 1)
| | | | | 6 -> (factorial 0)
| | | | | 6 <- factorial: 1
| | | | | 6 -> (* 1 1)
| | | | | 6 <- *: 1
| | | | 5 <- factorial: 1
| | | | 5 -> (* 2 1)
| | | | 5 <- *: 2
| | | 4 <- factorial: 2
| | | 4 -> (* 3 2)
| | | 4 <- *: 6
| | 3 <- factorial: 6
| | 3 -> (* 4 6)
| | 3 <- *: 24
| 2 <- factorial: 24
| 2 -> (* 5 24)
| 2 <- *: 120
1 <- factorial: 120

Объяснение кода листинга программы

В данном коде реализована рекурсивная функция для вычисления факториала. Рекурсия здесь используется для оптимизации вычислений - вместо того, чтобы создавать новый объект для каждого вызова функции, мы вызываем уже существующую функцию с меньшими значениями аргументов. Давайте разберем этот код по шагам:

  1. Вызов функции (factorial 5). Эта функция вызывает себя же, но уже с аргументом 4.
  2. Вызов функции (factorial 4). Эта функция также вызывает себя, но уже с аргументом 3.
  3. Вызов функции (factorial 3). И снова функция вызывает себя, но уже с аргументом 2.
  4. Вызов функции (factorial 2). И снова функция вызывает себя, но уже с аргументом 1.
  5. Вызов функции (factorial 1). В этом случае функция просто возвращает 1.
  6. Вызов функции (factorial 0). Эта функция также возвращает 1.
  7. Вызов функции (* 1 1). Это вызов оператора умножения, который возвращает 1.
  8. Вызов функции (* 2 1). Это вызов оператора умножения, который возвращает 2.
  9. Вызов функции (* 3 2). Это вызов оператора умножения, который возвращает 6.
  10. Вызов функции (* 4 6). Это вызов оператора умножения, который возвращает 24.
  11. Вызов функции (* 5 24). Это вызов оператора умножения, который возвращает 120.
  12. Вызов функции (factorial 120). Эта функция возвращает 120.
  13. Вызов функции (* 5 24). Это вызов оператора умножения, который возвращает 120.
  14. Вызов функции (factorial 120). Эта функция возвращает 120. Таким образом, данный код реализует оптимизацию хвостовой рекурсии, поскольку большинство вызовов функцииfactorial не делают ничего, кроме вызова самой себя с меньшими аргументами. Однако, стоит отметить, что в данном случае оптимизация хвостовой рекурсии не приводит к значительному улучшению производительности, поскольку в большинстве случаев будет выполнено не более 5-6 вызовов функции.

ИИ поможет Вам:


  • решить любую задачу по программированию
  • объяснить код
  • расставить комментарии в коде
  • и т.д
Попробуйте бесплатно

Оцени полезность:

8   голосов , оценка 4.125 из 5