Введение в программирование на Лиспе

         

Основные методы обработки списков


Следующие функции используются, когда рассматриваются лишь списки.

APPEND - функция двух аргументов x и y, сцепляющая два списка в один.

(DEFUN append (x y) (COND ((null x) y) ((QUOTE T) (CONS (CAR x) (append (CDR x) y) ) ) ) ) (append '(A B) '(C D E)) ;= (A B C D E)

MEMBER - функция двух аргументов x и y, выясняющая встречается ли S-выражение x среди элементов списка y.

(DEFUN member (x y) (COND ((null y) (QUOTE Nil)) ((equal x (CAR y)) (QUOTE T)) ((QUOTE T) (member x (CDR y)) ) ) (member ' A '( B (A) C)

PAIRLIS - функция трех аргументов x, y, al, строит список пар соответствующих элементов из списков x и y - связывает и присоединяет их к списку al. Полученный список пар, похожий на таблицу с двумя столбцами, называется ассоциативным списком или ассоциативной таблицей. Такой список может использоваться для связывания имен переменных и функций при организации вычислений интерпретатором.

(DEFUN pairlis (x y al) (COND ((null x) al) ((QUOTE T) (CONS (CONS (CAR x) (CAR Y) ) (pairlis (CDR x) (CDR y) al) ) ) ) )

(pairlis '(A B C) '(u t v) '((D . y)(E . y))) ;= ((A . u)(B . t)(C . v)(D . y)(E . y))

ASSOC - функция двух аргументов x и al. Если al - ассоциативный список, подобный тому, что формирует функция pairlis, то assoc выбирает из него первую пару, начинающуюся с x. Таким образом, это функция поиска определения или значения по таблице, реализованной в форме ассоциативного списка.

(DEFUN assoc (x al) (COND ((equal x (CAAR al)) (CAR al)) ((QUOTE T) (assoc x (CDR al)) ) ) ) (assoc 'B '((A . (m n)) (B . (CAR x)) (C . w) (B . (QUOTE T)))) ;= (B . (CAR x))

Частичная функция - рассчитана на наличие ассоциации.

SUBLIS - функция двух аргументов al и y, предполагается, что первый из аргументов AL устроен как ассоциативный список вида ((u1 . v1) ... (uK . vK)), где u есть атомы, а второй аргумент Y - любое S-выражение. Действие sublis заключается в обработке Y, такой что вхождения переменных Ui, связанные в ассоциативном списке со значениями Vi, заменяются на эти значения.
Другими словами в S-выражении Y вхождения переменных U заменяются на соответствующие им V из списка пар AL. Вводим вспомогательную функцию SUB2, обрабатывающую атомарные S-выражения, а затем - полное определение SUBLIS:

(DEFUN sub2 (al z) (COND ((null al) z) ((equal (CAAR al) z) (CDAR al)) ((QUOTE T) (sub2 (CDR al) z)) ) )

(DEFUN sublis (al y) (COND ((ATOM y) (sub2 al y)) ((QUOTE T)(CONS (sublis al (CAR y)) (sublis al (CDR y)) ) )))

(sublis '((x . Шекспир)(y . (Ромео и Джульетта))) '(x написал трагедию y)) ;= (Шекспир написал трагедию (Ромео и Джульетта))

Пример 5.1.

(html, txt)

INSERT – вставка z перед вхождением ключа x в список al.

(DEFUN insert (al x z) (COND ((null al) Nil) ((equal (CAR al) x) (CONS z al)) ((QUOTE T) (CONS (CAR al) (insert (CDR al) x z))) ) )

(insert '(a b c) 'b 's) ; = (a s b c)



ASSIGN – модель присваивания переменным, хранящим значения в ассоциативном списке. Происходит замена значения, связанного с данной переменной в первой найденной паре, на новое заданное значение. Если не было пары вообще, то новую пару из переменной и ее значения размещаем в конец а-списка, чтобы она могла работать как глобальная.

(DEFUN assign (x v al) (COND ((Null al) (CONS (CONS x v) Nil )) ((equal x (CAAR al))(CONS (CONS x v) (CDR al))) ((QUOTE T) (CONS (CAR al) (assign x v (CDR al)))) ) ) (assign 'a 111 '((a . 1)(b . 2)(a . 3))) ;= ((a . 111)(b . 2)(a . 3)) (assign 'a 111 '((c . 1)(b . 2)(a . 3))) ;= ((c . 1)(b . 2)(a . 111)) (assign 'a 111 '((c . 1)(d . 3))) ;= ((c . 1)(d . 3) (a . 111))

Упражнение 5.1: Введите функции с именами – Пусто, Пара_в_список, Список_в_пару, входит_ли, Соединение, Элемент, Связывание, Ассоциация, Ряд_подстановок, Вставка, Присваивание, как аналоги вышеприведенных функций.

Упражнение 5.2: Напишите определение функции REVERSE – обращение списка, т.е. перечисление его элементов в обратном порядке.

Ответ:

(defun reverse (m) (cond ((null m) NIL) (T (append(reverse(cdr m)) (list(car m)) )) ))

Теперь посмотрим ее вариант как пример использования накапливающих параметров и вспомогательных функций:.



(defun rev (m n) (cond ((null m) N) (T (rev(cdr m) (cons (car m) n))) ))

(defun reverse (m) (rev m Nil) )

Такое определение экономнее расходует память.

Таблица 5.1. Clisp: Дополнительные функции для работы с данными
(Append Список … )Сцепляет списки, полученные как аргументы
(Assoc Атом А-список)Находит в А- списке пару, левая часть которой - Атом
(Eq Данное1 Данное2)Истина при идентичных данных
(Equal Структура1 Структура2 )Истина при эквивалентных структурах
(Delete Объект Список )Строит копию Списка без заданного объекта
(Intersection Список … )Пересечение списков
(Last Список )Последний элемент сруктуры, представляющей список. Можно задавать длину завершающего отрезка списка.
(Lenth Список )Длина списка
(List Форма … )Строит список из значений Форм
(Member Объект Список )Ищет Объект в Списке
(Null Форма)Истина для Nil
(Pairlis Атомы Данные А-спиок)Пополняет А-список парми из Атомов и значений соответсвующих Данных.
(Reverse Список )Копия Списка с обратным порядком элементов
(Set-difference Список … )Разность множеств, представленных Списками
(Sort Список Предикат )Упорядочивает Список согласно Предикату
(Sublis А-список Структура )Преобразует Структуру согласно А-списку методом подстановки данных вместо связанных с ними атомов.
(Subst Новое Старое Структура )Преобразует Структуру, заменяя Старое на Новое.
(Union Список … )Объединение множеств, представленных Списками.

x написал трагедию


(sublis '((x . Шекспир)(y . (Ромео и Джульетта))) '( x написал трагедию y)) ;= (Шекспир написал трагедию (Ромео и Джульетта))
Пример 5.1.
Закрыть окно



x написал трагедию


(sublis '((x . Шекспир)(y . (Ромео и Джульетта))) '( x написал трагедию y))
;= (Шекспир написал трагедию (Ромео и Джульетта))

В некотором смысле это сосредотачивает


Синтаксис Лиспа очень прост. В некотором смысле это сосредотачивает разработчиков на семантике, что породило большое количество диалектов.Форма - это выражение, которое может быть вычислено. Формами являются переменные и списки, начинающиеся с QUOTE, COND или с представления некоторой функции.Выполнение программы на Лиспе устроено как интерпретация данных, представляющих выражения, имеющие значение.