Что такое рекурсивная функция? Каковы её преимущества и недостатки в Go?

Ответ

Рекурсивная функция — это функция, которая вызывает саму себя напрямую или косвенно в процессе своего выполнения.

Для корректной работы любая рекурсивная функция должна иметь две части:

  1. Базовый случай (Base Case): Условие, при котором функция прекращает вызывать себя и возвращает конкретное значение. Это точка выхода из рекурсии.
  2. Рекурсивный шаг (Recursive Step): Действие, которое сводит задачу к более простой подзадаче и вызывает эту же функцию для её решения. На каждом шаге данные должны приближаться к базовому случаю.

Классический пример: вычисление факториала

func Factorial(n uint64) uint64 {
    // Базовый случай
    if n <= 1 {
        return 1
    }
    // Рекурсивный шаг
    return n * Factorial(n-1)
}

Преимущества и недостатки в Go

Преимущества:

  • Элегантность и читаемость: Для некоторых задач (например, обход деревьев, разбор вложенных структур) рекурсивное решение выглядит намного проще и понятнее, чем итеративное.
  • Соответствие структуре данных: Естественным образом отражает рекурсивную природу обрабатываемых данных.

Недостатки:

  • Риск переполнения стека (Stack Overflow): Каждый рекурсивный вызов добавляет новый фрейм в стек вызовов горутины. При большой глубине рекурсии стек может закончиться, что приведет к панике.
  • Отсутствие оптимизации хвостовой рекурсии (Tail Call Optimization): В отличие от некоторых других языков, компилятор Go не оптимизирует хвостовые вызовы. Это означает, что каждый вызов потребляет память в стеке, даже если он является последней операцией в функции.
  • Производительность: Часто рекурсивные вызовы медленнее и потребляют больше памяти по сравнению с итеративными аналогами из-за накладных расходов на вызов функций.