java 什么时候用递归_如果要用Java实现算法，一定慎用递归

现象：

递归是我们很经典的一种算法实现，可以很好的描述一个算法的原理！对于算法的描述、表现和代码结构理解上，递归都是不错的选择！

但是本文想说的是java实现一个递归算法的时候尽量不要用递归实现，而是转换成的非递归实现。

最近在实现一个比较复杂算法的时候，尝试了一下，非递归实现相比递归实现速度上能提升1/3。

以下面一个简单的例子来说：(注：为了描述简单，所以这里只用一个简单的例子)

输入参数：N

输出结果：log1+log2+log3+....+logN

两种实现代码如下：

Java代码

packagetest;

publicclassRecursiveTest {

/**

* 递归实现

* @param n

* @return

publicstaticdoublerecursive(longn) {

if(n ==1) {

returnMath.log(1);

}else{

returnMath.log(n) + recursive(n -1);

}

/**

* 非递归实现

* @param n

* @return

publicstaticdoubledirectly(longn) {

doubleresult =0;

for(inti =1; i <= n; i++) {

result += Math.log(i);

}

returnresult;

}

publicstaticvoidmain(String[] args) {

inti =5000000;

longtest = System.nanoTime();

longstart1 = System.nanoTime();

doubler1 = recursive(i);

longend1 = System.nanoTime();

longstart2 = System.nanoTime();

doubler2 = directly(i);

longend2 = 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));

}

得到运行结果如下：

recursive result:7.212475098340103E7

recursive time used:539457109

non-recursive result:7.212475098340103E7

non-recursive time used:282479757

可以看出递归的运行时间是非递归运行时间将近2倍。

(注：以上代码还是在-Xss200m的参数下运行的，如果栈空间不足，直接不能运行)

原因简单分析：

上图是java线程栈的结构。java将为每个线程维护一个堆栈，堆栈里将为每个方法保存一个栈帧，栈帧代表了一个方法的运行状态。也就是我们常说的方法栈。最后一个为当前运行的栈帧。

那么每一次方法调用会涉及：

1. 为新调用方法的生成一个栈帧

2. 保存当前方法的栈帧状态

3. 栈帧上下文切换，切换到最新的方法栈帧。

递归实现将导致在栈内存的消耗(往往需要调整Xss参数)和因为创建栈帧和切换的性能开销，最终大大的影响效率！

所以，如果你想提升你的算法效率，不要使用递归实现是一个基础原则！

另外，递归是我们用来理解算法的一个方法，当用代码来实现的时候基本都可以转换成非递归的代码实现！

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