面试题：JavaScript 函数调用的递归优化

Question

有一个递归函数`function factorial(n) { if (n <= 1) return 1; return n * factorial(n - 1); }`，当计算较大数字的阶乘时，容易导致栈溢出。请使用尾递归优化技术对该函数进行改写，同时阐述尾递归在JavaScript函数调用优化中的原理和优势。

Answer 1

尾递归优化后的代码

function factorialHelper(n, acc = 1) {
    if (n <= 1) {
        return acc;
    }
    return factorialHelper(n - 1, n * acc);
}

function factorial(n) {
    return factorialHelper(n);
}

尾递归原理

尾递归是指在函数的最后一步调用自身，并且该调用是函数的最后一个操作。在尾递归中，递归调用返回的值直接作为当前函数的返回值，而不需要再进行额外的计算。这样，JavaScript引擎可以优化尾递归，通过复用当前栈帧来避免栈溢出问题。因为在尾递归的情况下，函数执行到最后一步时，已经没有其他操作需要在当前栈帧中完成，所以可以直接重用当前栈帧来执行下一次递归调用，而不需要为每次递归调用创建新的栈帧。

尾递归优势

1. 避免栈溢出：对于深度递归的场景，传统递归由于不断创建新的栈帧，当递归深度过大时，很容易导致栈溢出错误。而尾递归通过复用栈帧，理论上可以支持无限深度的递归调用，大大提升了程序的稳定性和可靠性。
2. 提高性能：减少栈帧的创建和销毁开销，在性能上有一定提升。因为栈帧的创建和销毁需要消耗系统资源，尾递归避免了这种不必要的开销，使得程序执行效率更高。