无法在 Scala 的尾递归中编写方法答案

【问题标题】：Not able to write a method in Tail Recursion in Scala无法在 Scala 的尾递归中编写方法
【发布时间】：2014-07-08 19:30:10
【问题描述】：

我有一个函数：

@tailrec
def sampleTailRec(list: List[Int]) : List[Int] = {
  if(list.nonEmpty) {
    val value: Int = list.head * 2
    List(value) ++ sampleTailRec(list.drop(1))
  } else {
    List()
  }
}

这给了我以下编译错误

无法优化 @tailrec 注释方法 sampleTailRec：它包含一个不在尾部位置的递归调用 List(value) ++ sampleTailRec(list.drop(1))

我曾尝试用尾递归编写代码

无法理解为什么我的代码不在尾递归中以及如何使此方法尾递归？

【问题讨论】：

标签： scala tail-recursion

【解决方案1】：

您的方法sampleTailRec 不是尾递归的。

只有当递归调用是方法返回之前发生的最后一件事时，方法才是尾递归的。在您的方法中并非如此。看这一行：

List(value) ++ sampleTailRec(list.drop(1))

想想当这行代码执行时会发生什么：

首先，评估list.drop(1)
然后递归调用方法：sampleTailRec(list.drop(1))
然后将其结果附加到List(value)

注意在递归调用之后执行的还有一个步骤——递归调用的结果用于确定最终结果。

【讨论】：

感谢 Jesper 将其分解。它帮助我理解了为什么我的方法不是尾递归的。

【解决方案2】：

尾递归调用不会在任何后续操作中修改（或使用）递归调用的结果。您的示例在添加 List(value) 之前执行此操作。这抑制了优化。通常，您可以通过调用传递更多状态来实现尾递归。

【讨论】：

【解决方案3】：

如果我的理解是正确的，你正在尝试将列表中的每个元素乘以 2，看看这个：

$ scala
Welcome to Scala version 2.10.4 (Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM, Java 1.8.0_05).
Type in expressions to have them evaluated.
Type :help for more information.

scala>   @scala.annotation.tailrec
     |   def sampleTailRec(list: List[Int], accumulator: List[Int] = List.empty[Int]) : List[Int] = {
     |     list match {
     |       case Nil => accumulator.reverse
     |       case head :: Nil => sampleTailRec(Nil, head * 2 :: accumulator)
     |       case head :: tail => sampleTailRec(tail, head * 2 :: accumulator)
     |     }
     |   }
sampleTailRec: (list: List[Int], accumulator: List[Int])List[Int]

scala> sampleTailRec(1 to 10 toList)
warning: there were 1 feature warning(s); re-run with -feature for details
res0: List[Int] = List(2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20)

【讨论】：

【解决方案4】：

您可以将您的方法转换为以下方法，它以您想要的方式使用尾递归，并且具有相同的（线性）复杂性：

def sampleTailRec(list:List[Int]): List[Int] = {
  @tailrec
  def sampleTailRec_aux(l: List[Int], result: List[Int]): List[Int] = {
   if (l.nonEmpty) sampleTailRec_aux(l.tail, (l.head * 2) :: result)
   else result.reverse
  }
  sampleTailRec_aux(list, List())
}

【讨论】：

谢谢。该代码有助于理解如何进行尾递归。