list - 在 Common Lisp 中创建升序数字列表

Question

这个问题已经有答案了:

Python's range() analog in Common Lisp (11 个回答)

已关闭 7 个月前。

我只想用c-lisp编写一个简单的程序；接受一个数字并返回从 0 到该数字的所有数字的列表。我对 lisp 比较陌生，我很好奇更有经验的人会如何做到这一点。我的程序是这样的:

(let ((a 0) (lis '())) 
  (defun counter (len) 
    (setq lis (cons a lis)) (setq a (+ a 1)) 
    (if (< a len) (counter len) lis) 
    ))

但我觉得它不太符合 lisp 的精神，一定有更优雅的方法吧？

我的另一个想法是这个的某个版本，但是如何将输出放入列表中？

(defun counter2 (x) 
  (print x) 
  (cond ((< 0 x) (counter2 (- x 1)))))

感谢您的时间和最终的帮助，:)

Answer 1

我们将研究一系列转换，尝试改进您的代码:

您的代码:

(let ((a 0) (lis '())) 
  (defun counter (len) 
    (setq lis (cons a lis)) (setq a (+ a 1)) 
    (if (< a len) (counter len) lis) 
    ))

格式

典型的格式如下:

(let ((a 0)
      (list '())) 
  (defun counter (len) 
    (setq list (cons a list))
    (setq a (+ a 1)) 
    (if (< a len)
        (counter len)
        list)))

问题

上面的代码有很多问题:

• 函数定义周围有一个LET。这在函数外部定义了变量a和list？为什么？

• 看起来非常有必要

• 这是一个递归函数，可能会耗尽堆栈空间

• 不返回按升序排列的数字列表，这是问题陈述中的要求

更好的递归版本

让我们看一下递归版本:

(defun counter (len &optional (a 0) (list '())) 
  (if (>= a len)
      list
      (counter len
               (1+ a)
               (cons a list))))

上面去掉了周围的LET并使变量a和list成为可选参数。

基本情况也是 IF 中的 then 情况。

隐藏变量a和list可能会更好。所以我们可以使用局部递归函数:

(defun counter (len)
  (labels ((counter-rec (a list)
             (if (>= a len)
                 list
               (counter-rec (1+ a) (cons a list)))))
    (counter-rec 0 '())))

上述函数使用本地函数进行递归。

我们仍然可能希望按升序返回列表:

(defun counter (len)
  (labels ((counter-rec (a list)
             (if (>= a len)
                 list
               (counter-rec (1+ a) (cons a list)))))
    (nreverse
     (counter-rec 0 '()))))

上面使用了破坏性函数NREVERSE，我们可以使用它，因为生成的列表是新创建的并且没有在其他地方使用。

我们还可以在递归函数中进行倒数。这摆脱了NREVERSE:

(defun counter (len)
  (labels ((counter-rec (a list)
             (if (minusp a)
                 list
               (counter-rec (1- a) (cons a list)))))
    (counter-rec (1- len) '())))

将 DO 循环用于非递归版本

(defun counter (len)
  (do* ((a     len  (1- a))
        (list  '()  (cons a list)))
       ((zerop a) list)))

(defun counter (len)
  (do* ((a len (1- a))            ; A from len to zero
        (list '() (cons a list))) ; consing the result
       ((zerop a) list)))         ; the end condition and
                                  ;  list as the result

循环

Common Lisp 提供了一个内置的强大的 LOOP 宏，我们可以这样写:

(defun counter (len)
  (loop for i below len
        collect i))

上面从 0 迭代 i 到 (1- len) 并将每个 i 收集到一个列表中返回。

COUNTER 在 Lisp 中称为 IOTA

像 COUNTER 这样的函数存在于 Lisp 库中，传统上称为 iota。

CL-USER 1 > (ql:quickload "alexandria")
("alexandria")

CL-USER 2 > (apropos "iota")
ALEXANDRIA:MAP-IOTA (defined)
ALEXANDRIA:IOTA (defined)

CL-USER 3 > (ALEXANDRIA:IOTA 10)
(0 1 2 3 4 5 6 7 8 9)