迭代过程的流与尾递归答案

【问题标题】：Streams vs. tail recursion for iterative processes迭代过程的流与尾递归
【发布时间】：2011-12-22 10:46:34
【问题描述】：

这是my previous question 的后续行动。

我知道我们可以使用streams 来生成'pi'（和其他数字）的近似值、第n 个斐波那契等。但是我怀疑streams 是否是正确的方法来做到这一点。

主要缺点（如我所见）是内存消耗：例如stream 将保留 i drop，但这会使解决方案更加复杂。 tail recursion 看起来更适合处理此类任务。

你怎么看？

【问题讨论】：

【解决方案1】：

如果需要快速行驶，请轻装上阵。这意味着；避免分配任何不必要的内存。如果您需要内存，请使用可用的 fastast 集合。如果你知道你需要多少内存；预分配。分配是绝对的性能杀手……用于计算。你的代码可能不再好看，但它会很快。

但是，如果您使用 IO（磁盘、网络）或任何用户交互，那么分配就显得苍白了。那么最好将优先级从代码性能转移到可维护性。

【讨论】：

【解决方案2】：

使用Iterator。它不保留中间值。

【讨论】：

【解决方案3】：

如果您想要第 n 个斐波那契数并将流用作临时数据结构（如果您不保存对流的先前计算元素的引用），那么您的算法将在恒定空间中运行。流的先前计算的元素（不再使用）将被垃圾收集。由于它们是在最年轻的一代中分配并立即收集的，因此几乎所有分配都可能在缓存中。

更新：

Stream 的当前实现似乎没有它可能的空间效率，主要是因为它从 LinearSeqOptimized trait 继承了 apply 方法的实现，它被定义为


def apply(n: Int): A = {
   val rest = drop(n)
   if (n < 0 || rest.isEmpty) throw new IndexOutOfBoundsException("" + n)
   rest.head
}

this 持有对流头部的引用，并防止流被 gc'ed。因此drop 和head 方法的组合（如f.drop(100).head）对于删除中间结果是可行的情况可能更好。（感谢 Sebastien Bocq 在 scala-user 上解释这些东西）。

【讨论】：

这不是真的，Streams 会永远保留所有生成的元素，就像 List 一样。对流的某些元素进行 GC 的唯一方法是使用 Stream.drop 获取新流并让旧流进行 GC。
存在一个涉及流的恒定空间行为的错误，但现在已修复。 issues.scala-lang.org/browse/SI-692
值得一提的是 Stream.from(0).foreach(_ => {}) 或 def s = Stream.from(0); s.foreach(_ => {}) 无限期运行，但 val s = Stream.from(0); s.foreach(_ => {}) 被 java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space 杀死。
好点，我主要考虑的是第二种情况，你可以引用头部并传递它。
看来使用 Streams apply` 方法对这类东西有不足之处，我将在更新的答案中描述它。