哪个更有效的递归或循环？

Question

我很好奇哪个迭代效率更高。 我正在使用一个解析一个字符串解析为List。 递归更有效率CPU还是循环？ 要么更高效的内存？ 通过循环，我指的是，为每个，做，while，和任何其他类型。 这些循环中哪些更有效？ 或者他们都是平等的？ 只是好奇。

Answer 1

你不能就此作出一般性陈述。 这取决于循环的作用，编码方式以及JIT编译器如何优化它。 它也可以改变循环迭代的列表类型。 递归也是如此。

要获得可靠的答案，您需要根据具体情况检查各种备选方案，并（仔细！）对Java平台上的特定示例进行基准测试。

Java中的递归存在每个递归级别都需要堆栈帧的问题，并且Java堆栈具有有限的大小。 如果你必须过于递归，你的算法将因StackOverflowError而崩溃。 （当前一代Java平台不实现尾调用优化。）

您还希望避免在LinkedList进行基于索引的迭代（例如， for i = 0 to size - 1 ），因为这将给出O(N^2)行为。

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幸运的是，不同类型的Java循环的性能差异通常不会产生足够的差异。 因此（以堆积深度问题为模，以及选择正确的List类的问题），您可以安全地将性能保持为“以后”...... 如果有必要进行性能优化， 则只处理它。

Answer 2

迭代通常会更有效率。 递归需要更多内存（设置堆栈帧）和时间（相同）。 但是，如果你可以设置尾递归，编译器几乎肯定会把它编译成迭代，或者编译成类似的东西，给你递归的可读性优势，具有迭代方法的性能。

在某些情况下，迭代解决方案将通过基本维护您自己的堆栈来实现，因此差异可能很小。

请参阅递归比循环更快？ 更多细节。

Answer 3

那么根据我的说法，你问题的最佳答案是“它取决于”：

平均而言，在搜索SORTED集合时递归速度要快得多，因为您可以使用“Divide and Conquer”等算法（在这种情况下，将集合分为两部分，并将元素的一半发送到递归的下一步） 。当元素被找到或未包含在集合中时，递归停止。

但是对于大多数情况下，循环比递归更有效，因为简单的事实是，在不同的递归级别中，CPU会将变量保留在堆栈中，这基本上会填充它。 循环仅在堆栈中使用恒定数量的空间（通常，但例外情况适用）。 例如，如果您使用递归算法计算Fibbonacci序列，则需要数年时间才能在Fibonnacci（30）之后得到结果。 可以使用Memoization（基本上使用循环）计算该序列。

要记住的一件事是，递归更容易理解，并且比循环更容易解决问题。 许多基于循环的问题解决方案都是从循环算法（Memoization）中优化的递归算法（Divide and Conquer）开始的。 我参加了这个课程的课程，这真的很有趣。

希望我帮忙。

问候。

Answer 4

某些情况更适合递归......而其他情况则适用于简单迭代。 例如，导航目录优于递归。 其他树结构也是如此。 但是递归会占用更多内存。 对于迭代简单列表（如字符串），迭代（循环）更有效。

Answer 5

在我的选项中，循环更好，递归将具有函数调用跟踪，这将占用更多的内存。 而且它取决于功能

Answer 6

我同意其他海报，因为它确实取决于你正在解决的问题。 我个人的偏好通常是避免递归，因为与迭代相比，它可能更难维护和可能调试，并且取决于实现者或维护者的技能（无论哪个是较弱的链接）。 然而，未提及的一个项目是，使用一些新的Java线程功能（例如ForkJoinPool），递归解决方案可以非常容易地变成多线程解决方案。 并非Java中的线程化很困难，但如果在线程中分配工作负载成为问题并且这种类型的功能很有用，那么在设计系统时需要考虑这一点。

Answer 7

我创建了两个微基准测试来测量递归与循环性能。 他们都对随机数据集进行计算以避免JIT作弊。

在第一种情况下，我计算随机整数矩阵中的单元格的总和。 矩阵的一边等于60递归比循环慢10倍。

在第二种情况下，我通过生成Fibonacci数来比较递归与递归仿真。 递归仿真是GC友好的 - 计算期间没有内存分配。 在这种情况下，递归在“较小”情况下快2倍，在繁重计算下快5倍。

所以底线是Java中的递归非常有效，尽管作为循环不是很有效。

Environment:
OS: Windows 8 6.2, Core i5
JVM: Oracle Corporation Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM 23.25-b01

来源于github 。