这个深度优先搜索实现尾递归现在吗?

Question

我有这个函数来函数遍历图形：

private def dfs(current: RCell, rCellsMovedWithEdges: Vector[RCell], acc: Vector[RCell] = Vector()): Vector[RCell] = {
    current.edges.foldLeft(acc) {
      (results, next) =>
        if (results.contains(rCellsMovedWithEdges(next))) results
        else dfs(rCellsMovedWithEdges(next), rCellsMovedWithEdges, results :+ current)
    } :+ current
  }

此处的实现取自曼努埃尔·基斯林

这很好，但我担心最后的"：+ current"会使其成为非尾递归。

我把它改成这样：

private def dfs(current: RCell, rCellsMovedWithEdges: Vector[RCell]): Vector[RCell] = {
    @annotation.tailrec
    def go(current: RCell, rCellsMovedWithEdges: Vector[RCell], acc: Vector[RCell] = Vector()): Vector[RCell] = {
      current.edges.foldLeft(acc) {
        (results, next) =>
          if (results.contains(rCellsMovedWithEdges(next))) results
          else go(rCellsMovedWithEdges(next), rCellsMovedWithEdges, results :+ current)
      }
    }
    go(current, rCellsMovedWithEdges) :+ current
  }

但是编译器说递归调用不在尾部位置。

左折已经是每次机会的尾递归了吗？

如果没有，有没有其他方法可以做我想做的事？

Answer 1

它不是尾递归的，因为最后一个调用不是go，而是foldLeft。它甚至不可能是相互尾递归的，因为foldLeft多次调用go。很难使 DFS 尾部递归，因为递归算法严重依赖调用堆栈来跟踪您在树中的位置。如果你能保证你的树很浅，我建议不要打扰。否则，您将需要传递一个显式堆栈(List在这里是一个不错的选择(并完全重写您的代码。

Answer 2

如果要以

递归方式实现 DFS 尾部，则必须手动管理堆栈：

def dfs(start: RCell, rCellsMovedWithEdges: Vector[RCell]): Vector[RCell] = {
  @annotation.tailrec
  def go(stack: List[RCell], visited: Set[RCell], acc: Vector[RCell]): Vector[RCell] = stack match {
    case Nil => acc
    case head :: rest => {
      if (visited.contains(head)) {
        go(rest, visited, acc)
      } else {
        val expanded = head.edges.map(rCellsMovedWithEdges)
        val unvisited = expanded.filterNot(visited.contains)
        go(unvisited ++ rest, visited + head, acc :+ head)
      }
    }
  }
  go(List(start), Set.empty, Vector.empty)
}

奖励：将unvisited ++ rest更改为rest ++ unvisited，您将获得BFS。