如何解决这个 Common Lisp 代码与他们在 Winston / Horn 的 LISP 3rd Edition 中教授的代码相似/相等吗?
他们这么说
(defun user-reverse (l)
(if (endp l)
nil
(append (user-reverse (rest l))
(list (first l)))))
由于 n(n + 1)/2 的计算而不好。
然后他们说走这边:
(defun user-reverse (l &optional result)
(if (endp l)
result
(user-reverse (rest l)
(cons (first l) result))))
所以我在想,为什么你不能做这样的事情:
(defun user-reverse (l)
(do ((new-list nil))
((endp l) new-list)
(push (pop l) new-list)))
这是一个坏习惯还是什么?或者它是否复制列表或其他内容?他们教了几章“做”,想知道是否有任何 LISPers 可以说这是否与他们的例子相当或更糟,或者什么不符合他们的例子?基本上,想知道他们的坏 'n' 例子是如何站起来的?
解决方法
有两个问题:
- 算法和数据结构的复杂性和效率
- 递归与循环
让我们先看看复杂性/效率问题。
Lisp 中的列表是 cons 单元的单向链接列表或空列表。 因此,简单地附加到列表的末尾是一项代价高昂的操作。在 Lisp 列表中,将元素添加到列表的前部成本低,而添加到列表的末尾成本高。因此,应该编写一个例程,使其不使用这些代价高昂的操作。
如果我们有一个递归例程,比如第一个使用昂贵的追加操作的递归例程,那么人们想要找到一个不同的例程,它不会添加到列表的末尾。这就是为什么第二个例程比第一个更好。
递归与循环
您发布的第二个版本是结束递归的。递归调用可以由两个变量的跳转和更新代替。这使用了尾调用优化 (TCO)。在 Lisp 中,这是一种优化,通常编译器可以做到。但是他们不需要这样做,基于解释器的实现通常不需要。在 Scheme 中,语言定义要求实现支持 TCO。
对于 TCO,第二个版本既使用了高效的操作,又在恒定空间中运行(尽管它分配了一个反向列表)。
在没有 TCO 的情况下,第二个版本正在使用高效的操作,但可能会导致大型列表的堆栈溢出。
循环
第三个版本使用循环 - 此处为 DO
。它既使用高效的运算符,又仅受内存大小的限制。它不受堆栈大小的限制,因为它不进行任何递归调用。
通常在 Lisp 的实际软件中(-> 不是为教学目的而编写的),人们会发现使用循环的代码,因为 TCO 通常并非在所有实现中都可用。例如,Common Lisp 的 ABCL 实现运行在 Java 虚拟机 (JVM) 上。由于 JVM 不提供直接特性来实现 TCO,JVM 的编程语言实现通常不提供 TCO。 ABCL 也不例外。
dolist
循环版本可以用 dolist
编写:
(defun user-reverse (l &aux r)
(dolist (e l r)
(push e r)))
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