Java递归调用改成非递归

时间:2021-09-02 23:36:08
      在java语言中,使用递归调用时,如果过多的调用容易造成java.lang.*Error即栈溢出和程序执行过慢。这是一个潜在Bug和影响程序执行效率问题,需要谨慎使用。
下面先看造成java.lang.*Error即栈溢出问题:
public class RecursionTest
{ public static void recursion(int totalTimes,int time)
{
if(totalTimes > 1)
{
System.out.println("这是第 " + time + "次调用!");
totalTimes--;
time++;
recursion(totalTimes, time);
}
else
{
System.out.println("调用结束,共调用了" + time + "次");
return;
}
} public static void main(String[] args)
{
int totalTimes = 1000000;
int time = 1;
long startTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("嵌套调用起始时间:" + startTime);
recursion(totalTimes, time);
System.out.println("嵌套调用结束时间:" + System.currentTimeMillis());
System.out.println("总耗时:" + (System.currentTimeMillis() - startTime));
System.out.println("------------------------------------------------------------");
} }

修改“totalTimes”,当到达一定值时,报如下错误:

Java递归调用改成非递归
在开发时,要注意避免该问题,特别是递归过多调用时,最好改为for或者whlie来代替。
如下cycle()方法:
	public static void cycle(int totalTimes, int time)
{
if(totalTimes > 1)
{
System.out.println("这是第 " + time + "次调用!");
}
else
{
System.out.println("调用结束,共调用了" + time + "次");
}
}

代替recuresion()方法:

public static void recursion(int totalTimes,int time)
{
if(totalTimes > 1)
{
System.out.println("这是第 " + time + "次调用!");
totalTimes--;
time++;
recursion(totalTimes, time);
}
else
{
System.out.println("调用结束,共调用了" + time + "次");
return;
}
}

再看一下对程序执行效率的影响:
仍然使用上面的例子,分别cycle()方法和在main()方法中加入如下代码:
		startTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("循环调用起始时间:" + startTime);
for (int index = totalTimes; index > 0; index--)
{
cycle(index, time);
time++;
}
System.out.println("循环调用结束时间:" + System.currentTimeMillis());
System.out.println("总耗时:" + (System.currentTimeMillis() - startTime));
System.out.println("--------------------

整个代码如下:

public class RecursionTest
{ public static void recursion(int totalTimes,int time)
{
if(totalTimes > 1)
{
System.out.println("这是第 " + time + "次调用!");
totalTimes--;
time++;
recursion(totalTimes, time);
}
else
{
System.out.println("调用结束,共调用了" + time + "次");
return;
}
} public static void cycle(int totalTimes, int time)
{
if(totalTimes > 1)
{
System.out.println("这是第 " + time + "次调用!");
}
else
{
System.out.println("调用结束,共调用了" + time + "次");
}
} public static void main(String[] args)
{
int totalTimes = 100000;
int time = 1;
long startTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("嵌套调用起始时间:" + startTime);
recursion(totalTimes, time);
System.out.println("嵌套调用结束时间:" + System.currentTimeMillis());
System.out.println("总耗时:" + (System.currentTimeMillis() - startTime));
System.out.println("------------------------------------------------------------"); startTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("循环调用起始时间:" + startTime);
for (int index = totalTimes; index > 0; index--)
{
cycle(index, time);
time++;
}
System.out.println("循环调用结束时间:" + System.currentTimeMillis());
System.out.println("总耗时:" + (System.currentTimeMillis() - startTime));
System.out.println("------------------------------------------------------------");
} }
分别测试totalTimes为500,1000,3000对比结果:
500次:
Java递归调用改成非递归
Java递归调用改成非递归
1000次:

Java递归调用改成非递归
Java递归调用改成非递归

3000次:
Java递归调用改成非递归
Java递归调用改成非递归
以下是从网络上摘抄的:
根本原因是这样的,对于每一个线程,都有一个java栈 ,当有一个方法被调用的时候,会产生一些跟这个方法相关的信息,如方法名,参数,中间变量等等,这些叫做栈帧 ,当一个方法执行完毕  这个栈帧才会从栈顶pop掉  你递归的话  会一直向栈里push栈帧  而这个java栈是有一定的长度或深度的,当栈满了,无法再进行push的时候 就出现你上面的异常了,解决办法的话 就不要用递归操作 改用for 而且平时也不建议用递归的,效率太低了 .

栈溢出了,JVM依然是采用栈式的虚拟机,这个和C和Pascal都是一样的。函数的调用过程都体现在堆栈和退栈上了。你调用构造函数的“层”太多了,以致于把栈区溢出了。  
通常来讲,一般栈区远远小于堆区的,因为函数调用过程往往不会多于上千层,而即便每个函数调用需要1K的空间(这个大约相当于在一个C函数内声明了256个int类型的变量),那么栈区也不过是需要1MB的空间。通常栈的大小是1-2MB的。通常递归也不要递归的层次过多,很容易溢出.  

 
对java.lang.*Error的分析:  
原因:运行一个程序,JVM会开辟一块内存空间去储存程序进行时的某些信息,当程序运行时需要储存的信息超过了分配的空间,就会出现那样的问题.比如死循环,  
解决:首先从程序代码优化方面着手,检查是否有死循环、递归等程序,如果有,修正、优化相关代码。