遞歸 · Go 语言圣经中文版

## 5.2. 遞歸函數可以是遞歸的，這意味着函數可以直接或間接的調用自身。對許多問題而言，遞歸是一種強有力的技術，例如處理遞歸的數據結構。在4.4節，我們通過遍歷二叉樹來實現簡單的插入排序，在本章節，我們再次使用它來處理HTML文件。下文的示例代碼使用了非標準包 golang.org/x/net/html ，解析HTML。golang.org/x/... 目録下存儲了一些由Go糰隊設計、維護，對網絡編程、国際化文件處理、移動平台、圖像處理、加密解密、開發者工具提供支持的擴展包。未將這些擴展包加入到標準庫原因有二，一是部分包仍在開發中，二是對大多數Go語言的開發者而言，擴展包提供的功能很少被使用。例子中調用golang.org/x/net/html的部分api如下所示。html.Parse函數讀入一組bytes.解析後，返迴html.node類型的HTML頁面樹狀結構根節點。HTML擁有很多類型的結點如text（文本）,commnets（註釋）類型，在下面的例子中，我們隻關註< name key='value' >形式的結點。 ```Go golang.org/x/net/html package html type Node struct { Type NodeType Data string Attr []Attribute FirstChild, NextSibling *Node } type NodeType int32 const ( ErrorNode NodeType = iota TextNode DocumentNode ElementNode CommentNode DoctypeNode ) type Attribute struct { Key, Val string } func Parse(r io.Reader) (*Node, error) ``` main函數解析HTML標準輸入，通過遞歸函數visit獲得links（鏈接），併打印出這些links： ```Go gopl.io/ch5/findlinks1 // Findlinks1 prints the links in an HTML document read from standard input. package main import ( "fmt" "os" "golang.org/x/net/html" ) func main() { doc, err := html.Parse(os.Stdin) if err != nil { fmt.Fprintf(os.Stderr, "findlinks1: %v\n", err) os.Exit(1) } for _, link := range visit(nil, doc) { fmt.Println(link) } } ``` visit函數遍歷HTML的節點樹，從每一個anchor元素的href屬性獲得link,將這些links存入字符串數組中，併返迴這個字符串數組。 ```Go // visit appends to links each link found in n and returns the result. func visit(links []string, n *html.Node) []string { if n.Type == html.ElementNode && n.Data == "a" { for _, a := range n.Attr { if a.Key == "href" { links = append(links, a.Val) } } } for c := n.FirstChild; c != nil; c = c.NextSibling { links = visit(links, c) } return links } ``` 爲了遍歷結點n的所有後代結點，每次遇到n的孩子結點時，visit遞歸的調用自身。這些孩子結點存放在FirstChild鏈表中。讓我們以Go的主頁（golang.org）作爲目標，運行findlinks。我們以fetch（1.5章）的輸出作爲findlinks的輸入。下面的輸出做了簡化處理。 ``` $ go build gopl.io/ch1/fetch $ go build gopl.io/ch5/findlinks1 $ ./fetch https://golang.org | ./findlinks1 # /doc/ /pkg/ /help/ /blog/ http://play.golang.org/ //tour.golang.org/ https://golang.org/dl/ //blog.golang.org/ /LICENSE /doc/tos.html http://www.google.com/intl/en/policies/privacy/ ``` 註意在頁面中出現的鏈接格式，在之後我們會介紹如何將這些鏈接，根據根路徑（ https://golang.org ）生成可以直接訪問的url。在函數outline中，我們通過遞歸的方式遍歷整個HTML結點樹，併輸出樹的結構。在outline內部，每遇到一個HTML元素標籤，就將其入棧，併輸出。 ```Go gopl.io/ch5/outline func main() { doc, err := html.Parse(os.Stdin) if err != nil { fmt.Fprintf(os.Stderr, "outline: %v\n", err) os.Exit(1) } outline(nil, doc) } func outline(stack []string, n *html.Node) { if n.Type == html.ElementNode { stack = append(stack, n.Data) // push tag fmt.Println(stack) } for c := n.FirstChild; c != nil; c = c.NextSibling { outline(stack, c) } } ``` 有一點值得註意：outline有入棧操作，但沒有相對應的出棧操作。當outline調用自身時，被調用者接收的是stack的拷貝。被調用者的入棧操作，脩改的是stack的拷貝，而不是調用者的stack,因對當函數返迴時,調用者的stack併未被脩改。下面是 https://golang.org 頁面的簡要結構: ``` $ go build gopl.io/ch5/outline $ ./fetch https://golang.org | ./outline [html] [html head] [html head meta] [html head title] [html head link] [html body] [html body div] [html body div] [html body div div] [html body div div form] [html body div div form div] [html body div div form div a] ... ``` 正如你在上面實驗中所見，大部分HTML頁面隻需幾層遞歸就能被處理，但仍然有些頁面需要深層次的遞歸。大部分編程語言使用固定大小的函數調用棧，常見的大小從64KB到2MB不等。固定大小棧會限製遞歸的深度，當你用遞歸處理大量數據時，需要避免棧溢出；除此之外，還會導致安全性問題。與相反,Go語言使用可變棧，棧的大小按需增加(初始時很小)。這使得我們使用遞歸時不必考慮溢出和安全問題。練習**5.1** :脩改findlinks代碼中遍歷n.FirstChild鏈表的部分，將循環調用visit，改成遞歸調用。練習**5.2** : 編寫函數，記録在HTML樹中出現的同名元素的次數。練習**5.3** : 編寫函數輸出所有text結點的內容。註意不要訪問`<script>`和`<style>`元素,因爲這些元素對瀏覽者是不可見的。練習**5.4** : 擴展vist函數，使其能夠處理其他類型的結點，如images、scripts和style sheets。