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考虑将列表串联实现为左折叠,即 foldl (++) []
。使用惰性求值语言(例如 Haskell)实现此实现的复杂性如何?我知道在严格的语言中,性能是元素总数的二次方,但是当涉及惰性时会发生什么?
我尝试手动计算表达式 ([1,2,3]++ [4,5,6])++ [7,8,9]
(对应到 foldl (++) [] [[1,2,3], [4,5,6], [7,8,9]]
)而且似乎每个元素我们只遍历一次,但我不确定我的推理是否正确:
([1,2,3] ++ [4,5,6]) ++ [7,8,9]
= { rewrite expression in prefix notation }
(++) ((++) [1,2,3] [4,5,6]) [7,8,9]
= { the first (++) operation needs to pattern match on its first argument; so it evaluates the first argument, which pattern matches on [1,2,3] }
(++) (case [1,2,3] of {[] -> [4,5,6]; x:xs' -> x:(++) xs' [4,5,6]}) [7,8,9]
= { x = 1, xs' = [2,3] }
(++) (1:(++) [2,3] [4,5,6]) [7,8,9]
= { the first (++) operation can now pattern match on its first argument }
1:([2,3] ++ [4,5,6]) ++ [7,8,9]
我假定了以下 (++)
的实现:
(++) :: [a] -> [a] -> [a]
xs ++ ys = case xs of [] -> ys
(x:xs') -> x : (xs' ++ ys)
最佳答案
假设我们有 ([1,2,3]++[4,5,6])++[7,8,9]
([1,2,3]++[4,5,6])++[7,8,9]
(1:([2,3]++[4,5,6))++[7,8,9]
1:(([2,3]++[4,5,6])++[7,8,9])
1:((2:([3]++[4,5,6])++[7,8,9])
1:2:(([3]++[4,5,6])++[7,8,9])
1:2:(3:([]++[4,5,6])++[7,8,9])
1:2:3:(([]++[4,5,6])++[7,8,9])
1:2:3:([4,5,6]++[7,8,9])
1:2:3:4:([5,6] ++ [7,8,9])
1:2:3:4:5:([6] ++ [7,8,9])
1:2:3:4:5:6:([] ++ [7,8,9])
1:2:3:4:5:6:[7,8,9]
[1,2,3,4,5,6,7,8,9]
注意到第一个列表中的每个元素都必须移动两次吗?那是因为从最后算起是两个。一般来说,如果我们有 (((a1++a2)++a3)++..an)
列表中的每个元素 ai
将不得不移动n-i
次。
因此,如果您想要整个列表,它是二次方的。如果你想要第一个元素,你有 n
列出,它是n-1
* 操作(我们需要执行 ++
n
次的步骤)。如果你想要 i
第 th 个元素,它是它之前所有元素的操作数加上 k-1
, 它在 k
中的位置th 列表,从末尾开始计数。
*加上n
来自 foldl
的操作本身,如果我们想迂腐
关于作为左折叠实现的列表连接的性能,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/50327075/
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