Question

我有这个红宝石代码：

def get_sum n
    return 0 if n<1
  (n%3==0 || n%5==0) ? n+get_sum(n-1) : get_sum(n-1) #continue execution
end 

puts get_sum 999

似乎正在为999之前的值工作。当我尝试9999时，它给了我这个：

stack level too deep (SystemStackError)

所以，我补充说：

RubyVM::InstructionSequence.compile_option = {
  :tailcall_optimization => true,
  :trace_instruction => false
}

但没有发生任何事。

我的红宝石版本是：

ruby 1.9.3p392 (2013-02-22 revision 39386) [x86_64-darwin12.2.1]

我还增加了机器的堆栈大小ulimit -s 32768，我认为这是32MB？

我不认为这是我的代码的错，因为它适用于较小的数字，我不认为9999是一个很大的数字。我有8GB的RAM，我认为这已经足够了。任何想法/帮助？

Answer 1

您的方法无法利用尾调用优化（TCO），因为它不是tail-recursive，方法的最后一个表达式应该是对方法本身get_sum的调用。所以没有错，只是你达到了递归限制。使用Ruby 1.9.3，该限制是：

def recursive(x)
  puts(x)
  recursive(x+1)
end

recursive(0)
...
8731

另一方面，这种方法是尾递归的：

def self.get_sum_tc(n, acc = 0)
  if n < 1
    acc
  else
    get_sum_tc(n - 1, acc + ((n % 3 == 0 || n % 5 == 0) ? n : 0))
  end
end

您的Ruby可能支持也可能不支持。在Ruby中，当你对你将要达到的深度级别有一定的确定性时，你可以使用递归，但是在未知大小的集合上循环肯定不是惯用的。您通常会为此类任务提供其他抽象，例如：

(1..9999).select { |x| x % 5 == 0 || x % 3 == 0 }.reduce(0, :+)

Answer 2

问题是，你有一个例程n+get_sum(n-1)，当n有共同因子3或5时，Ruby继续这个例程。这不能通过尾递归来优化。 Ruby必须保持当前帧以记住当前n，并且只有在计算get_sum(n-1)时，Ruby才能返回并丢弃该帧。

通常，堆栈空间很昂贵。操作系统为每个进程保留大约2M（可能多一点）的堆栈空间。这可以很快耗尽。对于您的代码，(9999/3 + 9999/5)递归调用占用了所有堆栈空间。

如果要保留递归编程模式，则必须将方法调用的行为从递归（当前状态）更改为迭代。

def get_sum(n, sum = 0)
  return sum if n < 1
  if n % 3 == 0 || n % 5 == 0
    get_sum(n - 1, sum + n)
  else
    get_sum(n - 1, sum)
  end
end

然而，似乎Ruby的尾递归优化并不那么强大。对于上面的代码示例，有两个不同的get_sum()尾调用。 Ruby不会对此进行优化。你必须将两个调用重写为一个。

此外，要使用您提供的RubyVM调整来完成此工作，您必须在运行时加载方法定义。那是因为RubyVM调整在运行时发生。您不能将方法定义直接放在同一个文件中，否则该方法将在编译时解析，并且优化不会生效。

你可以将get_sum放在一个单独的文件中，require调整后的RubyVM：

# file: test_lib.rb
def get_sum(n, sum = 0)
  if n < 1
    sum
  else
    get_sum(n - 1, sum + (n % 3 == 0 || n % 5 == 0 ? n : 0))
  end
end
# eof

# file: test.rb
RubyVM::InstructionSequence.compile_option = {
  :tailcall_optimization => true,
  :trace_instruction => false
}

require_relative 'test_lib'

puts get_sum(999999)

或者，使用eval在运行时评估String中的方法定义：

RubyVM::InstructionSequence.compile_option = {
  :tailcall_optimization => true,
  :trace_instruction => false
}

eval <<END
  def get_sum(n, sum = 0)
    if n < 1
      sum
    else
      get_sum(n - 1, sum + (n % 3 == 0 || n % 5 == 0 ? n : 0))
    end
  end
END

puts get_sum(990000)

为什么我的堆栈级别太深而且＃34;递归？

2 个答案: