PHP 中的递归与迭代答案

【问题标题】：Recursion vs. iteration in PHPPHP 中的递归与迭代
【发布时间】：2012-10-10 02:08:25
【问题描述】：

迭代阶乘函数：

function factorial($number) {
    $result = 1;
    while ($number > 0) {
        $result *= $number;
        $number--;
    }
    return $result;
}

递归阶乘函数：

function factorial($number) {
    if ($number < 2) {
        return 1;
    } else {
        return ($number * factorial($number-1));
    }
}

我必须在我的 PHP 程序中开发一个函数来计算阶乘。我发现我可以通过以上两种方式做到这一点。

我不知道哪种方法更好用，为什么？
行业标准是什么？
如何在上述两种方法中选择一种？
根据什么条件判断哪个更好？

我知道这是很多问题，但由于我是 PHP 新手，希望有人能帮助我。

鉴于此，实际上我使用的函数不仅仅是阶乘。它也有一些其他的行来完成一些其他的任务。为了简化起见，我们假设这是两个函数。所以任何人都可以理解我的问题，而不是无缘无故地把它复杂化。

我基本上指的是 PHP 中的递归与迭代。

【问题讨论】：

如有疑问，请不要在 PHP 中使用递归 :)
如果您在stackoverflow.com/questions/6171807/… 看到评论，您应该会有答案。
没有“标准”。一些程序可以以递归形式更优雅地编写。有些不能。递归的一个缺点是它为每个函数调用生成一个堆栈帧。得到足够的这些，你就会得到堆栈溢出。
行业标准通常会使用内置函数。 gmp_fact(n)
@Dasum：这个问题与哪个特定的 PHP 5 版本有关？

标签： php loops

【解决方案1】：

PHP 是一个特例。使用迭代解决方案将使用更少的内存。此外，PHP 中的函数调用成本很高，因此最好尽量避免函数调用。

PHP 将 seg fault（在我的系统上）试图找到 100,000 的阶乘，但迭代解决方案没有问题。不过，它们几乎都是即时执行的。

当然，小得多的阶乘是INF，但这也可以应用于增长速度慢得多的函数。

如果我们不是在谈论 PHP 或其他脚本语言，那么就没有标准。很高兴知道如何以两种方式做到这一点。我会选择最干净的代码。

【讨论】：

【解决方案2】：

我不知道哪种方法更好用，为什么？

经验法则：如果您可以迭代地编写它，请使用它。这是因为函数调用和递归在 PHP 中会带来一些损失。此外，PHP 本身并没有递归保护，您可能会冒着在大数字上耗尽内存的风险。

行业标准是什么？

据我所知，计算阶乘没有行业标准。一般来说，行业标准不会详细说明；如果他们这样做，那就太好了。

如何在上述两种方法中选择一种？

独立于函数的真实性质，您也可以通过在输入域上运行函数并对两者进行基准测试来得出自己更好的结论。

判断哪个更好的条件是什么？

内存和时间是重要因素。您应该尝试实现低内存消耗和短执行时间。这并不总是可行的，在这种情况下，您需要妥协其中之一。

也就是说，我会选择迭代解决方案。

顺便说一句，如果 PHP 要实现尾递归优化，您可以这样编写阶乘函数：

function fact($n, $r = 1)
{
    if ($n < 2) {
        return $r;
    } else {
        return fact($n - 1, $r * $n);
    }
}

【讨论】：

@NullUserException 有，递归是函数的最后一条语句，所以替换堆栈是安全的。
然后你在递归调用执行之前神奇地将$number 乘以它的结果？

【解决方案3】：

据我所知，第一个比递归更好。因为它会给系统带来很多开销，有时还会停止脚本。

【讨论】：

【解决方案4】：

我创建了一个脚本来测试哪些方法更快。

$f = 12; //calculate factorial of this number
$n = 10000000; //the number of times the process is repeated

//factorial using iterative function
function f1($a) {
    $r = $a;
    for($i=$a-1; $i >= 2; $i--)
        $r *= $i;
    return $r;
}

//factorial using recursive function
function f2($a) {
    return $a < 2 ? 1 : $a * f2($a - 1);
}

echo "\n\n";

$start = microtime(true);
for($i=0; $i < $n; $i++)
    $x = f1($f);
echo "f1(): " . ((microtime(true) - $start) * 1000) . " ms\n";

$start = microtime(true);
for($i=0; $i < $n; $i++)
    $x = f2($f);
echo "f2(): " . ((microtime(true) - $start) * 1000) . " ms\n";

结果：

f1():  6 648 ms
f2(): 12 415 ms

除了递归使用更多内存这一事实之外，它比迭代慢了大约 1.87 倍。在 PHP 7 上测试。

【讨论】：