ios - Swift 中的递归函数在使用大量输入调用时崩溃

问题描述

我有来自 API 的评论，这些评论要么是根评论，要么是子评论。这些评论来自那个 API 是无序的，我必须对它们进行排序。

评论如下所示：

struct Comment: Codable, Equatable {
    var depth = 0
    var id: Int = 0
    var parent: Int?
    var content: String = ""
    var created: Int = 0
    var up: Int = 0
    var down: Int = 0
    var confidence: Double = 0
    var name: String = ""
    var mark: Int = 0

    enum CodingKeys: String, CodingKey {
        case id = "id"
        case parent = "parent"
        case content = "content"
        case created = "created"
        case up = "up"
        case down = "down"
        case confidence = "confidence"
        case name = "name"
        case mark = "mark"
    }

    init(from decoder: Decoder) throws {
        let values = try decoder.container(keyedBy: CodingKeys.self)
        id = try values.decode(Int.self, forKey: .id)
        parent = try values.decodeIfPresent(Int.self, forKey: .parent)
        content = try values.decode(String.self, forKey: .content)
        created = try values.decode(Int.self, forKey: .created)
        up = try values.decode(Int.self, forKey: .up)
        down = try values.decode(Int.self, forKey: .down)
        confidence = try values.decode(Double.self, forKey: .confidence)
        name = try values.decode(String.self, forKey: .name)
        mark = try values.decode(Int.self, forKey: .mark)
    }

    init(with message: String, name: String, depth: Int) {
        self.depth = depth
        self.up = 1
        self.content = message
        self.name = name
    }
}

所以我开始制作一个树形结构，并将这些注释放入节点中：

fileprivate class Node<T> {
    var value: T
    weak var parent: Node?
    var children: [Node] = []

    init(value: T) {
        self.value = value
    }

    func add(child: Node) {
        children.append(child)
        child.parent = self
    }
}

extension Node where T == Comment {

    func search(id: Int) -> Node? {
        if id == self.value.id {
            return self
        }
        for child in children {
            if let found = child.search(id: id) {
                return found
            }
        }
        return nil
    }

    var description: String {
        "Id: \(value.id), parent: \(value.parent ?? -1)"
    }
}

extension Node where T: Equatable {
    func search(value: T) -> Node? {
        if value == self.value {
            return self
        }
        for child in children {
            if let found = child.search(value: value) {
                return found
            }
        }
        return nil
    }
}

因此，传入的评论分为两组，如下所示：

    private func split(_ comments: [Comment]) {
        let parentNodes = comments.filter { $0.parent == 0 }.map { Node(value: $0) }
        let childNodes = comments.filter { $0.parent != 0 }.map { Node(value: $0) }
        self.sortComments(parentNodes: parentNodes, childNodes: childNodes)
    }

然后我用这个递归函数对它们的评论进行排序：

    private func sortComments(parentNodes: [Node<Comment>], childNodes: [Node<Comment>]) {

        let parentNodes = parentNodes
        var childNodes = childNodes

        if let firstChild = childNodes.first {

            let parentId = firstChild.value.parent!
            if let parentNode = parentNodes.first(where: { $0.value.id == parentId }) {
                firstChild.value.depth = parentNode.value.depth + 1
                parentNode.add(child: firstChild)
                childNodes.removeFirst()
                self.sortComments(parentNodes: parentNodes, childNodes: childNodes)
            } else {
                //Comment is child of child
                //Search children for parent
                //Search also parentNodes, they may have a child already that is the parent
                //of the current child we are looking at

                parentNodes.forEach {
                    if let foundNode = $0.search(id: parentId) {
                        firstChild.value.depth = foundNode.value.depth + 1
                        foundNode.add(child: firstChild)
                        childNodes.removeFirst()
                        self.sortComments(parentNodes: parentNodes, childNodes: childNodes)
                    }
                }

                childNodes.forEach {
                    if let foundNode = $0.search(id: parentId) {
                        firstChild.value.depth = foundNode.value.depth + 1
                        foundNode.add(child: firstChild)
                        childNodes.removeFirst()
                        self.sortComments(parentNodes: parentNodes, childNodes: childNodes)
                    }
                }
            }
        } else {
            let sortedNodes = parentNodes.sorted { $0.value.confidence > $1.value.confidence }
            self.convertCommentNodesToArray(nodes: sortedNodes, currentArray: [])
        }
    }

最后，我将节点转换为数组，以便我的 TableView 可以显示数据：

    private func convertCommentNodesToArray(nodes: [Node<Comment>], currentArray: [Comment]) {
        var nodes = nodes
        var commentsArray = currentArray

        if let firstNode = nodes.first {
            commentsArray.append(firstNode.value)

            if firstNode.children.count > 0 {
                let remainingNodes = nodes.dropFirst()
                let sortedChildren = firstNode.children.sorted { $0.value.confidence > $1.value.confidence }
                convertCommentNodesToArray(nodes: sortedChildren + remainingNodes, currentArray: commentsArray)
            } else {
                nodes.removeFirst()
                convertCommentNodesToArray(nodes: nodes, currentArray: commentsArray)
            }
        } else {
            self.comments.value = commentsArray
        }
    }

这段代码可以很好地处理大量注释。但是在某些时候，当我面对成千上万条评论时，这个函数会因为 stackoverflow 崩溃而崩溃。

所以我的问题是：我怎样才能让这个功能在性能上更好，这样它就不会崩溃？我很高兴听到你的建议:)

标签： iosswiftperformancerecursioncrash

解决方案

您的最后一个函数中有几个点可以针对 Stack Overflow 崩溃使用一些优化：

迭代与递归算法

在提到内存优化之前，先看看这两种算法：

迭代方法可能看起来更丑陋且难以阅读，但它对内存大小几乎没有限制（您基本上拥有设备为您提供的大量内存）。
相反，递归方法通常更干净，但受到堆栈大小的限制（它总是比整个内存大小小得多）。

在你深入研究一种惊人的递归方法之前，你应该真正注意你要处理的输入的大小。如果它要处理超过几千个周期，那么你真的应该坚持使用迭代方法。

尽管您可以使用所有内存优化，但如果您多次调用递归函数，您将获得堆栈溢出。所以这是要考虑的第一点。

值类型与引用类型

但循环的数量并不是唯一会导致堆栈溢出的因素。如果您将太多变量放入堆栈中，也会发生这种情况。如果您考虑存储内容的位置，则可以解决此问题。

值类型总是在堆栈中分配，而引用类型通常在堆中。（由于堆栈提升，这并不总是正确的，但我想你现在可以忽略它）。

因此，对于初学者来说，您可以考虑将您的Comment结构实现为一个类。或者至少您可以尝试避免在每个循环中复制整个数组，方法是将其分配回另一个（再次）进入堆栈的局部变量。

var commentsArray = currentArray

例如，对于上面的行，您不仅复制了数组（这是一个 valueType），而且还复制了数组中的每个注释（因为注释是值类型）。而且您在每个周期都在复制它们，从而使堆栈的大小呈指数增长。

为避免重复注释，您可以简单地使用一个类（这样您只会复制它们的引用），但如果您也想避免重复数组，您可以将其作为inout 参数传递。

节点数组也可以这样说（但至少Node是一个类）。

最后，这是我在你的情况下会做的（但以上所有可能适用于其他情况）：

让评论成为一门课
使用迭代算法（甚至不需要传递数组，因此无需使用 inout 参数）

在您的情况下，迭代算法的最简单实现将类似于以下内容：

    private func convertCommentNodesToArray(nodes: [Node<Comment>]) {
        var nodes = nodes
        var commentsArray = [Comment]()
        while(!nodes.isEmpty) {
           // get the first node
           // insert all children of that node to the nodes array in the position you prefer
           // then take that node comment and add it to the array
           // finally remove that node from the array
        }
        self.comments.value = commentsArray
    }

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