தமிழ்

நிரலாக்கத்தில் சுழல்நிலை மற்றும் மறுசெய்கையின் விரிவான ஒப்பீடு, அவற்றின் பலம், பலவீனங்கள் மற்றும் உலகளாவிய டெவலப்பர்களுக்கான சிறந்த பயன்பாட்டு நிகழ்வுகளை ஆராய்கிறது.

சுழல்நிலை மற்றும் மறுசெய்கை: சரியான அணுகுமுறையைத் தேர்ந்தெடுப்பதற்கான உலகளாவிய டெவலப்பர்களுக்கான வழிகாட்டி

நிரலாக்க உலகில், சிக்கல்களைத் தீர்ப்பது என்பது பெரும்பாலும் சில அறிவுறுத்தல்களை மீண்டும் மீண்டும் செய்வதை உள்ளடக்கியது. இந்த மீண்டும் மீண்டும் செய்வதை அடைய இரண்டு அடிப்படை அணுகுமுறைகள் சுழல்நிலை மற்றும் மறுசெய்கை ஆகும். இரண்டும் சக்திவாய்ந்த கருவிகள், ஆனால் அவற்றின் வேறுபாடுகளைப் புரிந்துகொண்டு, ஒவ்வொன்றையும் எப்போது பயன்படுத்த வேண்டும் என்பதை அறிவது திறமையான, பராமரிக்கக்கூடிய மற்றும் நேர்த்தியான குறியீட்டை எழுதுவதற்கு முக்கியமானது. இந்த வழிகாட்டி சுழல்நிலை மற்றும் மறுசெய்கை பற்றிய விரிவான கண்ணோட்டத்தை வழங்குவதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது, உலகெங்கிலும் உள்ள டெவலப்பர்களுக்கு பல்வேறு சூழ்நிலைகளில் எந்த அணுகுமுறையைப் பயன்படுத்துவது என்பது குறித்து தகவலறிந்த முடிவுகளை எடுக்கும் அறிவை வழங்குகிறது.

மறுசெய்கை என்றால் என்ன?

மறுசெய்கை, அதன் மையத்தில், வளையங்களைப் பயன்படுத்தி ஒரு குறியீட்டுத் தொகுதியை மீண்டும் மீண்டும் செயல்படுத்தும் செயல்முறையாகும். பொதுவான வளைய கட்டமைப்புகளில் for வளையங்கள், while வளையங்கள், மற்றும் do-while வளையங்கள் அடங்கும். மறுசெய்கை ஒரு குறிப்பிட்ட நிபந்தனை பூர்த்தி செய்யப்படும் வரை மீண்டும் மீண்டும் செய்வதை வெளிப்படையாக நிர்வகிக்க கட்டுப்பாட்டு கட்டமைப்புகளைப் பயன்படுத்துகிறது.

மறுசெய்கையின் முக்கிய பண்புகள்:

மறுசெய்கைக்கான எடுத்துக்காட்டு (காரணியத்தைக் கணக்கிடுதல்)

ஒரு பாரம்பரிய எடுத்துக்காட்டைக் கருத்தில் கொள்வோம்: ஒரு எண்ணின் காரணியத்தைக் கணக்கிடுதல். ஒரு எதிர்மறையற்ற முழு எண் n இன் காரணியம், n! எனக் குறிக்கப்படுகிறது, இது n-க்கு குறைவான அல்லது சமமான அனைத்து நேர்மறை முழு எண்களின் பெருக்கல்பலன் ஆகும். எடுத்துக்காட்டாக, 5! = 5 * 4 * 3 * 2 * 1 = 120.

ஒரு பொதுவான நிரலாக்க மொழியில் மறுசெய்கையைப் பயன்படுத்தி காரணியத்தை எவ்வாறு கணக்கிடலாம் என்பது இங்கே கொடுக்கப்பட்டுள்ளது (எடுத்துக்காட்டு உலகளாவிய அணுகலுக்காக போலிக்குறியீட்டைப் பயன்படுத்துகிறது):


function factorial_iterative(n):
  result = 1
  for i from 1 to n:
    result = result * i
  return result

இந்த மறுசெய்கைச் சார்பு ஒரு result மாறியை 1 ஆக துவக்கி, பின்னர் 1 முதல் n வரையிலான ஒவ்வொரு எண்ணால் result-ஐப் பெருக்க ஒரு for வளையத்தைப் பயன்படுத்துகிறது. இது மறுசெய்கையின் சிறப்பியல்பு அம்சங்களான வெளிப்படையான கட்டுப்பாடு மற்றும் நேரடியான அணுகுமுறையை வெளிப்படுத்துகிறது.

சுழல்நிலை என்றால் என்ன?

சுழல்நிலை என்பது ஒரு நிரலாக்க நுட்பமாகும், இதில் ஒரு சார்பு அதன் சொந்த வரையறைக்குள் தன்னைத்தானே அழைக்கிறது. இது ஒரு சிக்கலை சிறிய, சுய-ஒத்த துணைச் சிக்கல்களாக உடைப்பதை உள்ளடக்கியது, ஒரு அடிப்படை நிலை எட்டப்படும் வரை, அந்த நேரத்தில் சுழல்நிலை நின்றுவிடுகிறது, மேலும் அசல் சிக்கலைத் தீர்க்க முடிவுகள் இணைக்கப்படுகின்றன.

சுழல்நிலையின் முக்கிய பண்புகள்:

சுழல்நிலைக்கான எடுத்துக்காட்டு (காரணியத்தைக் கணக்கிடுதல்)

காரணிய எடுத்துக்காட்டை மீண்டும் பார்த்து, சுழல்நிலையைப் பயன்படுத்தி அதை செயல்படுத்துவோம்:


function factorial_recursive(n):
  if n == 0:
    return 1  // அடிப்படை நிலை
  else:
    return n * factorial_recursive(n - 1)

இந்த சுழல்நிலைச் சார்புவில், n 0 ஆக இருக்கும்போது அடிப்படை நிலை ஏற்படுகிறது, அந்த நேரத்தில் சார்பு 1-ஐ வழங்கும். இல்லையெனில், சார்பு n-ஐ n - 1-இன் காரணியத்தால் பெருக்கி வழங்கும். இது சுழல்நிலையின் சுய-குறிப்பு தன்மையை நிரூபிக்கிறது, அங்கு அடிப்படை நிலை அடையும் வரை சிக்கல் சிறிய துணைச் சிக்கல்களாக உடைக்கப்படுகிறது.

சுழல்நிலை மற்றும் மறுசெய்கை: ஒரு விரிவான ஒப்பீடு

இப்போது நாம் சுழல்நிலை மற்றும் மறுசெய்கையை வரையறுத்துவிட்டோம், அவற்றின் பலம் மற்றும் பலவீனங்களைப் பற்றி மேலும் விரிவான ஒப்பீட்டில் ஆராய்வோம்:

1. வாசிப்புத்தன்மை மற்றும் நேர்த்தி

சுழல்நிலை: மரம் போன்ற கட்டமைப்புகளை கடந்து செல்லுதல் அல்லது பிரித்து-வெற்றி கொள் நெறிமுறைகளை செயல்படுத்துதல் போன்ற இயல்பாகவே சுழல்நிலை தன்மை கொண்ட சிக்கல்களுக்கு, இது பெரும்பாலும் மிகவும் சுருக்கமான மற்றும் படிக்கக்கூடிய குறியீட்டிற்கு வழிவகுக்கிறது.

மறுசெய்கை: இது மிகவும் விரிவானதாகவும் அதிக வெளிப்படையான கட்டுப்பாடு தேவைப்படுவதாகவும் இருக்கலாம், இது சிக்கலான சிக்கல்களுக்கு குறியீட்டைப் புரிந்துகொள்வதை கடினமாக்கும். இருப்பினும், எளிய மீண்டும் மீண்டும் செய்யும் பணிகளுக்கு, மறுசெய்கை மிகவும் நேரடியானதாகவும் புரிந்துகொள்ள எளிதானதாகவும் இருக்கும்.

2. செயல்திறன்

மறுசெய்கை: வளையக் கட்டுப்பாட்டின் குறைந்த மேல்நிலைச் செலவு காரணமாக, செயல்படுத்தும் வேகம் மற்றும் நினைவகப் பயன்பாடு ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் பொதுவாக மிகவும் திறமையானது.

சுழல்நிலை: சார்பு அழைப்புகள் மற்றும் அடுக்கு பிரேம் நிர்வாகத்தின் மேல்நிலைச் செலவு காரணமாக இது மெதுவாகவும் அதிக நினைவகத்தை நுகரவும் கூடும். ஒவ்வொரு சுழல்நிலை அழைப்பும் அழைப்பு அடுக்கிற்கு ஒரு புதிய பிரேமைச் சேர்க்கிறது, சுழல்நிலை மிகவும் ஆழமாக இருந்தால் அடுக்கு நிரம்பி வழிதல் பிழைகளுக்கு வழிவகுக்கும். இருப்பினும், வால்-சுழல்நிலைச் சார்புகள் (recursive call என்பது சார்புவின் கடைசி செயல்பாடு) சில மொழிகளில் கம்பைலர்களால் மறுசெய்கையைப் போலவே திறமையானதாக மேம்படுத்தப்படலாம். வால்-அழைப்பு மேம்படுத்தல் எல்லா மொழிகளிலும் ஆதரிக்கப்படவில்லை (எ.கா., இது பொதுவாக நிலையான பைத்தானில் உத்தரவாதம் அளிக்கப்படவில்லை, ஆனால் இது ஸ்கீம் மற்றும் பிற செயல்பாட்டு மொழிகளில் ஆதரிக்கப்படுகிறது).

3. நினைவகப் பயன்பாடு

மறுசெய்கை: ஒவ்வொரு மீண்டும் மீண்டும் செய்வதற்கும் புதிய அடுக்கு பிரேம்களை உருவாக்காததால் அதிக நினைவகத் திறன் கொண்டது.

சுழல்நிலை: அழைப்பு அடுக்கு மேல்நிலைச் செலவு காரணமாக குறைந்த நினைவகத் திறன் கொண்டது. ஆழமான சுழல்நிலை, குறிப்பாக வரையறுக்கப்பட்ட அடுக்கு அளவுகள் கொண்ட மொழிகளில், அடுக்கு நிரம்பி வழிதல் பிழைகளுக்கு வழிவகுக்கும்.

4. சிக்கலின் சிக்கலான தன்மை

சுழல்நிலை: மரங்களை கடந்து செல்லுதல், வரைபட நெறிமுறைகள், மற்றும் பிரித்து-வெற்றி கொள் நெறிமுறைகள் போன்ற சிறிய, சுய-ஒத்த துணைச் சிக்கல்களாக இயல்பாகவே உடைக்கக்கூடிய சிக்கல்களுக்கு இது மிகவும் பொருத்தமானது.

மறுசெய்கை: எளிய மீண்டும் மீண்டும் செய்யும் பணிகளுக்கும் அல்லது படிகள் தெளிவாக வரையறுக்கப்பட்டு வளையங்களைப் பயன்படுத்தி எளிதாகக் கட்டுப்படுத்தக்கூடிய சிக்கல்களுக்கும் இது மிகவும் பொருத்தமானது.

5. பிழைதிருத்தம் (Debugging)

மறுசெய்கை: பொதுவாக பிழைதிருத்தம் செய்வது எளிது, ஏனெனில் செயல்பாட்டின் ஓட்டம் மிகவும் வெளிப்படையானது மற்றும் பிழைதிருத்திகளைப் பயன்படுத்தி எளிதாகக் கண்டறிய முடியும்.

சுழல்நிலை: பிழைதிருத்தம் செய்வது மிகவும் சவாலானது, ஏனெனில் செயல்பாட்டின் ஓட்டம் குறைவாக வெளிப்படையானது மற்றும் பல சார்பு அழைப்புகள் மற்றும் அடுக்கு பிரேம்களை உள்ளடக்கியது. சுழல்நிலைச் சார்புகளை பிழைதிருத்தம் செய்வதற்கு பெரும்பாலும் அழைப்பு அடுக்கு மற்றும் சார்பு அழைப்புகள் எவ்வாறு பிணைக்கப்பட்டுள்ளன என்பது பற்றிய ஆழமான புரிதல் தேவைப்படுகிறது.

சுழல்நிலையை எப்போது பயன்படுத்துவது?

மறுசெய்கை பொதுவாக மிகவும் திறமையானதாக இருந்தாலும், சில சூழ்நிலைகளில் சுழல்நிலை விரும்பத்தக்க தேர்வாக இருக்கலாம்:

எடுத்துக்காட்டு: கோப்பு முறைமையை கடந்து செல்லுதல் (சுழல்நிலை அணுகுமுறை)

ஒரு கோப்பகத்திலும் அதன் துணைக் கோப்பகங்களிலும் உள்ள அனைத்து கோப்புகளையும் பட்டியலிடும் ஒரு கோப்பு முறைமையை கடந்து செல்லும் பணியைக் கவனியுங்கள். இந்த சிக்கலை சுழல்நிலையைப் பயன்படுத்தி நேர்த்தியாக தீர்க்க முடியும்.


function traverse_directory(directory):
  for each item in directory:
    if item is a file:
      print(item.name)
    else if item is a directory:
      traverse_directory(item)

இந்த சுழல்நிலைச் சார்பு கொடுக்கப்பட்ட கோப்பகத்தில் உள்ள ஒவ்வொரு உருப்படியின் வழியாகவும் செல்கிறது. உருப்படி ஒரு கோப்பாக இருந்தால், அது கோப்பின் பெயரை அச்சிடுகிறது. உருப்படி ஒரு கோப்பகமாக இருந்தால், அது துணைக்கோப்பகத்தை உள்ளீடாகக் கொண்டு தன்னைத்தானே சுழல்நிலையாக அழைக்கிறது. இது கோப்பு முறைமையின் உள்ளமைந்த கட்டமைப்பை நேர்த்தியாக கையாளுகிறது.

மறுசெய்கையை எப்போது பயன்படுத்துவது?

பின்வரும் சூழ்நிலைகளில் மறுசெய்கை பொதுவாக விரும்பத்தக்க தேர்வாக உள்ளது:

எடுத்துக்காட்டு: ஒரு பெரிய தரவுத்தொகுப்பைச் செயலாக்குதல் (மறுசெய்கை அணுகுமுறை)

மில்லியன் கணக்கான பதிவுகளைக் கொண்ட ஒரு கோப்பு போன்ற ஒரு பெரிய தரவுத்தொகுப்பை நீங்கள் செயலாக்க வேண்டும் என்று கற்பனை செய்து பாருங்கள். இந்த வழக்கில், மறுசெய்கை மிகவும் திறமையான மற்றும் நம்பகமான தேர்வாக இருக்கும்.


function process_data(data):
  for each record in data:
    // Perform some operation on the record
    process_record(record)

இந்த மறுசெய்கைச் சார்பு தரவுத்தொகுப்பில் உள்ள ஒவ்வொரு பதிவின் வழியாகவும் சென்று process_record சார்புவைப் பயன்படுத்தி அதைச் செயலாக்குகிறது. இந்த அணுகுமுறை சுழல்நிலையின் மேல்நிலைச் செலவைத் தவிர்த்து, செயலாக்கம் அடுக்கு நிரம்பி வழிதல் பிழைகளை சந்திக்காமல் பெரிய தரவுத்தொகுப்புகளைக் கையாள முடியும் என்பதை உறுதி செய்கிறது.

வால் சுழல்நிலை மற்றும் மேம்படுத்தல்

முன்னர் குறிப்பிட்டபடி, வால் சுழல்நிலையை கம்பைலர்களால் மறுசெய்கையைப் போலவே திறமையானதாக மேம்படுத்த முடியும். சுழல்நிலை அழைப்பு சார்புவின் கடைசி செயல்பாடாக இருக்கும்போது வால் சுழல்நிலை ஏற்படுகிறது. இந்த வழக்கில், கம்பைலர் புதிய ஒன்றை உருவாக்குவதற்குப் பதிலாக ஏற்கனவே உள்ள அடுக்கு பிரேமை மீண்டும் பயன்படுத்த முடியும், இது சுழல்நிலையை திறம்பட மறுசெய்கையாக மாற்றுகிறது.

இருப்பினும், எல்லா மொழிகளும் வால்-அழைப்பு மேம்படுத்தலை ஆதரிக்காது என்பதைக் கவனத்தில் கொள்ள வேண்டியது அவசியம். அதை ஆதரிக்காத மொழிகளில், வால் சுழல்நிலை சார்பு அழைப்புகள் மற்றும் அடுக்கு பிரேம் நிர்வாகத்தின் மேல்நிலைச் செலவை இன்னும் கொண்டிருக்கும்.

எடுத்துக்காட்டு: வால்-சுழல்நிலை காரணியம் (மேம்படுத்தக்கூடியது)


function factorial_tail_recursive(n, accumulator):
  if n == 0:
    return accumulator  // அடிப்படை நிலை
  else:
    return factorial_tail_recursive(n - 1, n * accumulator)

காரணியச் சார்புவின் இந்த வால்-சுழல்நிலை பதிப்பில், சுழல்நிலை அழைப்பு கடைசி செயல்பாடு ஆகும். பெருக்கலின் முடிவு அடுத்த சுழல்நிலை அழைப்பிற்கு ஒரு திரட்டியாக (accumulator) அனுப்பப்படுகிறது. வால்-அழைப்பு மேம்படுத்தலை ஆதரிக்கும் ஒரு கம்பைலர் இந்தச் சார்புவை ஒரு மறுசெய்கை வளையமாக மாற்ற முடியும், இது அடுக்கு பிரேம் மேல்நிலைச் செலவை நீக்குகிறது.

உலகளாவிய மேம்பாட்டிற்கான நடைமுறைக் கருத்தாய்வுகள்

ஒரு உலகளாவிய மேம்பாட்டு சூழலில் சுழல்நிலை மற்றும் மறுசெய்கை இடையே தேர்வு செய்யும்போது, பல காரணிகள் கவனத்தில் கொள்ளப்படுகின்றன:

முடிவுரை

சுழல்நிலை மற்றும் மறுசெய்கை இரண்டும் அறிவுறுத்தல்களின் தொகுப்பை மீண்டும் செய்வதற்கான அடிப்படை நிரலாக்க நுட்பங்களாகும். மறுசெய்கை பொதுவாக மிகவும் திறமையானதாகவும் நினைவக-நட்புடனும் இருந்தாலும், உள்ளார்ந்த சுழல்நிலை கட்டமைப்புகளைக் கொண்ட சிக்கல்களுக்கு சுழல்நிலை மிகவும் நேர்த்தியான மற்றும் படிக்கக்கூடிய தீர்வுகளை வழங்க முடியும். சுழல்நிலை மற்றும் மறுசெய்கை இடையேயான தேர்வு குறிப்பிட்ட சிக்கல், இலக்கு இயங்குதளம், பயன்படுத்தப்படும் மொழி மற்றும் மேம்பாட்டுக் குழுவின் நிபுணத்துவத்தைப் பொறுத்தது. ஒவ்வொரு அணுகுமுறையின் பலம் மற்றும் பலவீனங்களைப் புரிந்துகொள்வதன் மூலம், டெவலப்பர்கள் தகவலறிந்த முடிவுகளை எடுக்கலாம் மற்றும் உலகளவில் அளவிடக்கூடிய திறமையான, பராமரிக்கக்கூடிய மற்றும் நேர்த்தியான குறியீட்டை எழுதலாம். செயல்திறன் மற்றும் குறியீட்டுத் தெளிவு இரண்டையும் அதிகரிக்க கலப்பின தீர்வுகளுக்கு ஒவ்வொரு முன்னுதாரணத்தின் சிறந்த அம்சங்களையும் பயன்படுத்திக் கொள்ளுங்கள். மற்ற டெவலப்பர்கள் (உலகின் எந்தப் பகுதியிலும் இருக்கலாம்) புரிந்துகொள்வதற்கும் பராமரிப்பதற்கும் எளிதான சுத்தமான, நன்கு ஆவணப்படுத்தப்பட்ட குறியீட்டை எழுதுவதற்கு எப்போதும் முன்னுரிமை அளியுங்கள்.