JavaScript进阶教程(6)—硬核动图让你轻松弄懂递归与深浅拷贝
JavaScript进阶教程(6)—硬核动图让你轻松弄懂递归与深浅拷贝
一、递归
1.1 概念
递归简单的来说就是程序自己调用自己，就像下面这幅图一样，一直循环往复。就像我们经常听到的小和尚的故事，从前有座山，山里有座庙，庙里有个老和尚和一个小和尚，有一天老和尚对小和尚讲故事，故事内容是：从前有座山，山里有座庙，庙里有个老和尚和一个小和尚，有一天老和尚对小和尚讲故事，故事内容是：从前有座山，山里有座庙，庙里......
JavaScript中的递归就是在函数中调用函数自己。
// 递归:函数中调用函数自己
function f1() {
console.log("从前有座山，山里有座庙，庙里有个老和尚和一个小和尚，有一天老和尚对小和尚讲故事，故事内容是：");
f1();
}
f1();
1.2 出口
如果程序一直这样循环往复的调用自己，一直都不结束，就是一个死循环，这没什么意义。所以我们需要为递归定义一个结束条件，即递归的出口，当条件不满足时，递归一直前进，不断地调用自己；当边界条件满足时，递归返回。
// 递归的结束条件为i大于5
var i = 0;
function f1() {
i++;
if (i > 5) {
return;
}
console.log("从前有座山，山里有座庙，庙里有个老和尚和一个小和尚，有一天老和尚对小和尚讲故事，故事内容是：");
f1();
}
f1();
递归的应用通常是把一个大型的比较复杂的问题，通过层层转化为一个与原问题相似的小的问题来求解，就像下边统计排队人数的问题。
上边的这个小姐姐问第一个排队的人，有多少人排队，第一个人回答：我(1个人)+后边的人，小姐姐没有得到具体的答案，但是她知道只要弄清楚第一个人后边有多少人排队+第一个人就是排队的人数，所以她继续问后边的人，结果得到了相同的回答，于是她得到的答案变成了：1+1+后边的人。于是她不得不一直这样问下去，等到问到最后一个人的时候，最后一个人回答，就我一个人，到此刻小姐姐终于得到了想要的答案即：1+1+········+1。上边就是一个经典的递归的例子，这里的递归结束条件为是否是最后一个人，只要不是最后一个人，就一直问下去。
1.3 递归经典问题：递归求斐波那契数列
斐波那契数列（Fibonacci sequence），又称黄金分割数列、指的是这样的数列：0、1、1、2、3、5、8、13、21、34、……，从第三项开始，这个数列每一项都等于前两项之和。在数学上，斐波那契数列被以递推的方法定义：F(0)=0,F(1)=1，F(2)=1, F(n)=F(n-1)+F(n-2)（n>=2，n∈N*）。下面的动图描述了如何用递归的方式来求斐波那契数列的第8项，即F(7)。根据定义F(7)=F(6)+F(5),求F(7)只需要知道F(6)和F(5)即可，而F(6)=F(5)+F(4),F(5)=F(4)+F(3).......依次类推，因为F(0)=0,F(1)=1是已知的，所以到第一项和第二项的时候就可以结束了，即递归的结束条件是n=0或n=1。
递归求斐波那契数列JS代码实现:
// 递归:求斐波那契数列
function getFib(x) {
if (x == 0) {
return 0
} else if (x == 1) {
return 1
}
return getFib(x - 1) + getFib(x - 2);
}
console.log(getFib(7)); // >131.4 递归经典问题：递归求阶乘
n的阶乘，就是从1开始乘到n，即1*2*3*...*(n-1)*n，即n!=1*2*3*...*(n-1)*n=n*(n-1)!，而(n-1)!=1*2*3*...*(n-1)=(n-1)*(n-2)!，......依次类推当n=1时，1！=1*0！=1，即递归的结束条件为1，由此，可以得出递归求阶乘函数factorial()的算法如下：
递归求阶乘JS代码实现：
// 递归案例:求5的阶乘
function factorial(x) {
if (x == 1) {
return 1
}
return x * factorial(x - 1);
}
console.log(factorial(5)); // >1201.5 递归求一个数字各个位数上的数字的和
// 递归案例:求一个数字各个位数上的数字的和: 123--->1+2+3=6
function getEverySum(x) {
if (x < 10) {
return x;
}
// 获取的是这个数字的个位数
return x % 10 + getEverySum(parseInt(x / 10));
}
console.log(getEverySum(123)); // >61.6 递归遍历DOM树
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>递归遍历DOM树:公众号AlbertYang</title>
</head>
<body>
<h1>遍历 DOM 树</h1>
<div>
<ul>
<li>123</li>
<li>456</li>
<li>789</li>
</ul>
<div>
<div>
<span>haha</span>
</div>
</div>
</div>
<div id="demo_node">
<ul>
<li>123</li>
</ul>
<p>hello</p>
<h2>world</h2>
<div>
<p>dsa</p>
<h3>
<span>dsads</span>
</h3>
</div>
</div>
</body>
<script>
// 获取页面中的根节点---根标签
var root = document.documentElement; // html
// 函数遍历DOM树
function forDOM(root1) {
// 获取根节点中所有的子节点
var children = root1.children;
// 调用遍历所有子节点的函数
forChildren(children);
}
// 把这个子节点中的所有的子节点显示出来
function forChildren(children) {
// 遍历所有的子节点
for (var i = 0; i < children.length; i++) {
// 每个子节点
var child = children[i];
// 显示每个子节点的名字
f1(child);
// 判断child下面有没有子节点,如果还有子节点,那么就继续的遍历
child.children && forDOM(child);
}
}
//函数调用,传入根节点
forDOM(root);
function f1(node) {
console.log("节点的名字:" + node.nodeName);
}
</script>
</html>
二 深浅拷贝
在JS中的数据类型可分为两种：基本类型和引用类型。基本类型有undefined,null,Boolean,String,Number,Symbol等，引用类型有Object,Array,Date,Function,RegExp等。基本类型值在内存中占据固定大小，保存在栈内存中，引用类型的值是对象，保存在堆内存中，而栈内存储的是对象的变量标识符和对象在堆内存中的存储地址。不同类型的复制方式是不同的。对于基本类型，从一个变量向另外一个新变量复制基本类型的值，会创建这个值的一个副本，并将该副本复制给新变量。对于引用类型，从一个变量向另一个新变量复制引用类型的值，其实复制的是指针，最终两个变量都指向同一个对象。
2.1 浅拷贝
浅拷贝就是直接复制，相当于把一个对象中的所有的内容，复制一份给另一个对象，对于基本类型复制的是具体的值的副本，对于引用类型复制的是指针。
var obj1 = {
age: 18,
sex: "男",
car: ["奔驰", "宝马", "特斯拉"]
};
// 另一个对象
var obj2 = {};
// 把一个对象的属性复制到另一个对象中,浅拷贝
// 把a对象中的所有的属性复制到对象b中
function extend(a, b) {
for (var key in a) {
b[key] = a[key];
}
}
extend(obj1, obj2);
console.dir(obj2); // 开始的时候这个对象是空对象，复制之后有了obj1的属性
console.dir(obj1);
2.2 深拷贝
深拷贝还是复制，对于基本类型复制的是具体的值的副本，对于引用类型会找到对象中具体的属性或者方法，并且开辟新的相应的空间，一个一个的复制到另一个对象中，在这个过程中需要使用递归。
var obj1 = {
age: 18,
sex: "男",
car: ["奔驰", "宝马", "特斯拉"],
dog: {
name: "欢欢",
age: 3,
color: "黑白相间"
}
};
var obj2 = {}; //空对象
// 利用递归，把对象a中的所有的数据深拷贝到对象b中
function extend(a, b) {
for (var key in a) {
// 先获取a对象中每个属性的值
var item = a[key];
// 判断这个属性的值是不是数组
if (item instanceof Array) {
// 如果是数组,那么在b对象中添加一个新的属性,并且这个属性值也是数组
b[key] = [];
// 调用这个方法，把a对象中这个数组的属性值一个一个的复制到b对象的这个数组属性中
extend(item, b[key]);
} else if (item instanceof Object) { // 判断这个值是不是对象类型的
// 如果是对象类型的,那么在b对象中添加一个属性,是一个空对象
b[key] = {};
// 再次调用这个方法,把a对象中的属性对象的值一个一个的复制到b对象的这个属性对象中
extend(item, b[key]);
} else {
// 如果值是普通的数据直接复制到b对象的这个属性中
b[key] = item;
}
}
}
extend(obj1, obj2);
console.dir(obj1);
console.dir(obj2);
2.3 如何区分深拷贝与浅拷贝？
假设B复制了A，当修改A时，看B是否会发生改变，如果B发生了改变，说明是浅拷贝，如果B没有变，说明是深拷贝。浅拷贝中B复制的是A的引用，深拷贝中，B复制的是A的本体。上边浅拷贝和深拷贝的代码中，对于基本类型的值都是深拷贝，而对于引用类型值，浅拷贝复制的是引用，深拷贝复制的是具体的本体对象。
2.3.1 浅拷贝：仅复制了引用，彼此之间的操作会互相影响
var obj1 = {
age: 18,
sex: "男",
car: ["奔驰", "宝马", "特斯拉"]
};
// 另一个对象
var obj2 = {};
// 把一个对象的属性复制到另一个对象中,浅拷贝
// 把a对象中的所有的属性复制到对象b中
function extend(a, b) {
for (var key in a) {
b[key] = a[key];
}
}
extend(obj1, obj2);
obj1.car[0] = "五菱宏光"; // 改变obj1中的值obj2也会改变
console.log(obj1);
console.log(obj2);
2.3.2 深拷贝：在堆中重新分配内存，不同的地址，互不影响
var obj1 = {
age: 18,
sex: "男",
car: ["奔驰", "宝马", "特斯拉"],
dog: {
name: "欢欢",
age: 3,
color: "黑白相间"
}
};
var obj2 = {}; //空对象
// 通过函数实现，把对象a中的所有的数据深拷贝到对象b中
function extend(a, b) {
for (var key in a) {
// 先获取a对象中每个属性的值
var item = a[key];
// 判断这个属性的值是不是数组
if (item instanceof Array) {
// 如果是数组,那么在b对象中添加一个新的属性,并且这个属性值也是数组
b[key] = [];
// 调用这个方法，把a对象中这个数组的属性值一个一个的复制到b对象的这个数组属性中
extend(item, b[key]);
} else if (item instanceof Object) { // 判断这个值是不是对象类型的
// 如果是对象类型的,那么在b对象中添加一个属性,是一个空对象
b[key] = {};
// 再次调用这个方法,把a对象中的属性对象的值一个一个的复制到b对象的这个属性对象中
extend(item, b[key]);
} else {
// 如果值是普通的数据直接复制到b对象的这个属性中
b[key] = item;
}
}
}
extend(obj1, obj2);
obj1.car[0] = "五菱宏光"; // 改变obj1中的值obj2不会改变
console.dir(obj1);
console.dir(obj2);
三 总结
递归就是函数中调用函数自己，递归一定要有结束的条件，否则就是死循环。递归的应用通常是把一个大型的比较复杂的问题，通过层层转化为一个与原问题相似的小的问题来求解。在JS中递归一般应用到深拷贝，菜单树，遍历DOM等操作上，递归效率很低，所以轻易不要使用递归。