Это почти все об обработке ошибок в JavaScript. Имеет смысл включать в функции обработку ошибок, но, возможно, что это не требуется для каждой функции или каждого фрагмента кода. В большинстве ситуаций достаточно проверки ввода пользователей. Для реализации проверки пользователя наиболее полезным средством является использование блоков Try/Catch/Throw.
В следующей лекции будет рассмотрена рекурсия:
Лекция 12. Рекурсия
Данное высказывание очень четко выражает суть рекурсии. Рекурсия является базовой концепцией программирования вообще, а не только JavaScript, понимание которой очень полезно. Она включает вызов функции из той же самой функции. Почему это может понадобиться? Предположим, что имеется массив массивов. Каждый из этих массивов может иметь в себе массивы, которые могут иметь массивы, которые могут иметь ... собственно, в этом и состоит идея. Таким образом мы имеем множество массивов в других массивах. Как выполнить одну и ту же операцию на всех элементах во всех этих массивах? Можно попробовать использовать простой цикл for, но неизвестно, сколько имеется массивов, и неизвестно, как глубоко распространяется вложение массивов. Поэтому остается только концепция рекурсии.
В этом примере мы циклически перебираем все элементы массива первого уровня. Если какой-либо из этих элементов в массиве сам будет массивом, мы снова вызываем функцию, передавая этот элемент как первичный массив. Затем функция будет перебирать этот массив и снова вызывать себя, пока не останется ни одного массива.
Другим хорошим примером рекурсии будет написание синтаксического анализатора документа XML. Каждый узел документа XML можно анализировать совершенно одинаково, поэтому мы можем разбить всю задачу на множество более мелких одинаковых шагов.
Самым трудным в рекурсии является ее понимание. Такие концепции, как циклы, воспринимаются достаточно естественно, в то время как рекурсия трудна для большинства людей. Рекурсивные функции также очень часто требуют больше памяти, чем нерекурсивные функции. Если имеется функция, которая вызывает себя на 20 уровней вглубь, потребуется как минимум в 20 раз больше памяти.
Простым примером будет написание рекурсивной функции факториала. Факториал N, записываемый как N!, определяется как произведение всех чисел от N до 1. Поэтому 5! будет равен 5*4*3*2*1 = 120.
function factorial(N){
return N<=1?1:N*factorial(N-1);
}
Демонстрационный пример
Факториал
Очень элегантное решение, не правда ли? В результате мы вызываем функцию факториала 5 раз для N = 5. Можно в действительности развернуть всю рекурсивную функцию и получить (5*(4*(3*(2*(1))))). Каждая пара скобок представляет новый вызов функции факториала. Можно также видеть, что если пользователь вводит число <=1, то всегда получит в качестве результата 1.
Давайте рассмотрим другой пример. При работе с программами рисования, такими, как Photoshop или MS Paint, иногда используется инструмент заливки (flood fill). Этот инструмент заливает выбранный цвет другим, указанным цветом. Это делается рекурсивно, и алгоритм заливки достаточно прямолинеен:
/*
это - псевдо-код, быстро написанный и нефункциональный,
который должен просто дать общую идею о том, как действует
реальный код
*/
function floodFill(x, y){
if(alreadyFilled(x, y)) return;
fill(x, y);
floodFill(x, y-1);
floodFill(x+1, y );
floodFill(x, y+1);
floodFill(x-1, y );
}
function fill(x, y){
// эта функция будет фактически изменять цвет поля
}
function alreadyFilled(x, y){
// эта функция проверяет, что поле уже было закрашено
}
Идея этого кода состоит в том, чтобы закрасить текущий квадрат или пиксель. Затем он пытается закрасить квадрат выше, справа, ниже и слева от себя. При таком алгоритме каждый квадрат будет закрашен достаточно быстро. Однако здесь возникает небольшая проблема - размер стека.
При вызове функции копия множества переменных, которые нужны ей для работы, сохраняется в памяти. Если функция вызывается рекурсивно, то другая копия всех этих переменных сохраняется в памяти, затем еще одна и т.д. Эти копии переменных сохраняются в так называемом стеке. Первая копия находится внизу, следующая поверх нее, и т.д. К сожалению, существует ограничение на размер стека. В большинстве браузеров этот предел определен где-то в районе 1000. Это означает, что для функции заливки сетка могла бы содержать до 1000 квадратов. Некоторые браузеры имееют меньший размер стека. Web-браузер Safari, например, имеет максимальный размер стека, равный примерно 100, поэтому даже небольшая сетка 10 х 10 исчерпает возможности браузера.
Таким образом мы имеем ограничение в самом браузере, которое определяет, что при использовании рекурсии можно углубиться только на 1000 уровней. К сожалению, наш алгоритм floodFill (заливки) будет в худшем случае углубляться на 1000 уровней на сетке, содержащей только 1000 полей. Если имеется что-то более сложное, то существует вероятность, что произойдет переполнение стека и просто остановка выполнения кода. Очевидно, что существуют ситуации, когда необходимо закрасить область, содержащую более 1000 пикселей. Что делать в таком случае? Попробуем изменить подход.
Прежде всего попробуем изменить алгоритм. Существует много различных алгоритмов закраски - мы использовали один из самых простых. Он проверяет все направления и затем закрашивает каждый просмотренный квадрат, если это будет необходимо. С помощью небольшого изменения можно существенно улучшить этот алгоритм, с точки зрения необходимого пространства стека. Вместо просмотра влево и вправо на 1 квадрат, можно просматривать влево и вправо на максимально возможное количество позиций и закрашивать каждый пиксель в этом направлении. Это называется алгоритмом закрашивания со сканированием по линиям, который оказывается одним из наиболее эффективных существующих алгоритмов закрашивания. К сожалению, он все еще имеет свои ограничения, и для достаточно большой области закрашивания он также может переполнять стек.
Если это произойдет, то остается единственный вариант: не использовать рекурсию. Вместо использования стека JavaScript можно создать свой собственный с помощью простого массива JavaScript. Так как массив не имеет ограничений на количество элементов массива, то можно получить "бесконечно" большой стек, которым мы управляем самостоятельно.
Чтобы создать свой собственный стек, необходимо удалить рекурсивную часть нашей функции. Мы все равно собираемся многократно вызывать функцию, но собираемся вызывать ее из другой функции, а не из себя самой.
var Stack = [];
function floodFill(x, y){
fillPixel(x, y);
while(Stack.length>0){
toFill = Stack.pop();
fillPixel(toFill[0], toFill[1]);