Переписать рекурсивную функцию без использования рекурсии

Question

Я переписываю какой-то существующий код в настройке, где рекурсивные вызовы не легко реализованы и не желательны. (А в Фортране 77, если вы должны знать.) Я думал о том, чтобы сделать стек с нуля, чтобы отслеживать необходимые звонки, но это кажется Kludgy, и я бы предпочел не выделить память в массив в случаях, когда Рекурсия не глубокая. (Я не уверен, что Fortran 77 поддерживает размывание динамического массива.)

Любые другие предложения для общего решения о том, как предпринять очевидно рекурсивное функцию и переписать его нерешительно, не тратя пространство на стеке?

Большое спасибо, старый McSt

Answer 1

Если ваш код использует рекурсию хвоста (то есть функция возвращает результат каждого рекурсивного вызова непосредственно без какой-либо другой обработки), то можно домельно переписать функцию без стека:

function dosomething(a,b,c,d) 
{
  // manipulate a,b,c,d
  if (condition) 
    return dosomething(a,b,c,d) 
  else
    return something;
}

В:

function dosomething(a,b,c,d) 
{
  while (true) 
  {
    // manipulate a,b,c,d
    if (condition) continue;
    else return something;
  }
}

Без рекурсии хвоста, используя стек (или аналогичное промежуточное хранение) - единственное решение.

Answer 2

Классическая рекурсивная функция, которая может быть записана в виде петли, является функцией Fibonacci:

 function fib(n)
 {
     // valid for n >= 0
     if (n < 2)
         return n;
     else
         return fib(n-1) + fib(n-2);
 }

Но без воспоминания это принимает операции O (Exp ^ n) с пространством O (n).

Это может быть переписано:

 function fib(n)
 {
     if (n < 2)
        return n;
     var a = 0, b = 1;
     while (n > 1)
     {
         var tmp = a;
         a = b;
         b = b + tmp;
         n = n - 1;
     }   
     return b;
 }

Но это включает в себя знание того, как работает функция, не уверена, что она может быть обобщена в автоматическом процессе.

Answer 3

Большинство рекурсивных функций могут быть легко переписаны в виде петлей, чтобы тратить пространство - это зависит от функции, поскольку многие (но не все) рекурсивные алгоритмы фактически зависят от такого рода хранения (хотя версия петли обычно более эффективна в этих случаях. слишком).