淺談自記憶函數(shù)

最近閱讀《JavaScript忍者秘籍》看到了一種有趣的函數(shù)：自記憶函數(shù)。

簡(jiǎn)介

何為自記憶函數(shù)？書(shū)中提到：

記憶化（memoization）是一種構(gòu)建函數(shù)的處理過(guò)程，能夠記住上次計(jì)算結(jié)果

通過(guò)這句話可以得出，自記憶函數(shù)其實(shí)就是能夠記住上次計(jì)算結(jié)果的函數(shù)。在實(shí)現(xiàn)中，我們可以這樣進(jìn)行處理：當(dāng)函數(shù)計(jì)算得到結(jié)果時(shí)，就將該結(jié)果按照參數(shù)存儲(chǔ)起來(lái)。采取這種方式時(shí)，如果另外一個(gè)調(diào)用也使用相同的參數(shù)，我們則可以直接返回上次存儲(chǔ)的結(jié)果而不是再計(jì)算一遍。

顯而易見(jiàn)，像這樣避免既重復(fù)又復(fù)雜的計(jì)算可以顯著提高性能。對(duì)于動(dòng)畫(huà)中的計(jì)算、搜索不經(jīng)常變化的數(shù)據(jù)或任何耗時(shí)的數(shù)學(xué)計(jì)算來(lái)說(shuō)，記憶化這種方式是十分有用的。

一個(gè)自記憶函數(shù)的例子

下面這個(gè)例子展現(xiàn)自記憶函數(shù)的工作方式：

// 自記憶素?cái)?shù)檢測(cè)函數(shù) function isPrime (value) {// 創(chuàng)建緩存if (!isPrime.answers) {isPrime.answers = {};}// 檢查緩存的值if (isPrime.answers[value] !== undefined) {return isPrime.answers[value];}// 0和1不是素?cái)?shù)var prime = value !== 0 && value !== 1;// 檢查是否為素?cái)?shù)for (var i = 2; i < value; i ) {if (value % i === 0) {prime = false;break;}}// 存儲(chǔ)計(jì)算值return isPrime.answers[value] = prime }

isPrime函數(shù)是一個(gè)自記憶素?cái)?shù)檢測(cè)函數(shù)，每當(dāng)它被調(diào)用時(shí)：

首先，檢查它的

answers屬性來(lái)確認(rèn)是否已經(jīng)有自記憶的緩存，如果沒(méi)有，創(chuàng)建一個(gè)。

接下來(lái)，檢查參數(shù)之前是否已經(jīng)被緩存過(guò)，如果在緩存中找到該值，直接返回緩存的結(jié)果。

如果參數(shù)是一個(gè)全新的值，進(jìn)行正常的素?cái)?shù)檢測(cè)。

最后，存儲(chǔ)并返回計(jì)算值。

總結(jié)

自記憶函數(shù)有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

• 由于函數(shù)調(diào)用時(shí)會(huì)尋找之前調(diào)用所得到的值，所以用戶(hù)最終會(huì)樂(lè)于看到所獲得的性能收益。
• 它不需要執(zhí)行任何特殊請(qǐng)求，也不需要做任何額外初始化，就能順利進(jìn)行工作。

但是，自記憶函數(shù)并不是完美的，它一樣有著缺陷：

• 任何類(lèi)型的緩存都必然會(huì)為性能犧牲內(nèi)存。
• 很多人認(rèn)為緩存邏輯不應(yīng)該和業(yè)務(wù)邏輯混合，函數(shù)或方法只需要把一件事情做好。
• 對(duì)自記憶函數(shù)很難做負(fù)載測(cè)試或估算算法復(fù)雜度，因?yàn)榻Y(jié)果依賴(lài)于函數(shù)之前的輸入。

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總結(jié)

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