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ANSI Common Lisp Chapter 2
Chapter 2 总结 (Summary)
- Lisp 是一种交互式语言。如果你在顶层输入一个表达式， Lisp 会显示它的值。
- Lisp 程序由表达式组成。表达式可以是原子，或一个由操作符跟着零个或多个实参的列表。前序表示法代表操作符可以有任意数量的实参。
- Common Lisp 函数调用的求值规则： 依序对实参从左至右求值，接着把它们的值传入由操作符表示的函数。 quote 操作符有自己的求值规则，它完封不动地返回实参。
- 除了一般的数据类型， Lisp 还有符号跟列表。由于 Lisp 程序是用列表来表示的，很轻松就能写出能编程的程序。
- 三个基本的列表函数是 cons ，它创建一个列表； car ，它返回列表的第一个元素；以及 cdr ，它返回第一个元素之后的所有东西。
- 在 Common Lisp 里， t 表示逻辑 真 ，而 nil 表示逻辑 假 。在逻辑的上下文里，任何非 nil 的东西都视为 真 。基本的条件式是 if 。 and 与 or 是相似的条件式。
- Lisp 主要由函数所组成。可以用 defun 来定义新的函数。
- 自己调用自己的函数是递归的。一个递归函数应该要被想成是过程，而不是机器。
- 括号不是问题，因为程序员通过缩排来阅读与编写 Lisp 程序。
- 基本的 I/O 函数是 read ，它包含了一个完整的 Lisp 语法分析器，以及 format ，它通过字符串模板来产生输出。
- 你可以用 let 来创造新的局部变量，用 defparameter 来创造全局变量。
- 赋值操作符是 setf 。它的第一个实参可以是一个表达式。
- 函数式编程代表避免产生副作用，也是 Lisp 的主导思维。
- 基本的迭代操作符是 do 。
- 函数是 Lisp 的对象。可以被当成实参传入，并且可以用 lambda 表达式来表示。
- 在 Lisp 里，是数值才有类型，而不是变量。
Chapter 2 习题 (Exercises)
1. 描述下列表达式求值之后的结果：
(a) (+ (- 5 1) (+ 3 7))
答案：14
(b) (list 1 (+ 2 3))
答案：(1 5)
(c) (if (listp 1) (+ 1 2) (+ 3 4))
答案：7
(d) (list (and (listp 3) t) (+ 1 2))
答案：(NIL 3)
2. 给出 3 种不同表示 (a b c) 的 cons 表达式 。
答案：
(cons ‘a ‘(b c))
(cons ‘a (cons ‘b ‘(c)))
(cons ‘a (cons ‘b (cons ‘c nil)))
3. 使用 car 与 cdr 来定义一个函数，返回一个列表的第四个元素。
答案：
(defun get-forth(lst)
(car (cdr (cdr (cdr lst)))))
4. 定义一个函数，接受两个实参，返回两者当中较大的那个。
答案：
(defun get-max(x y)
(if (< x y)
y
x))
5. 这些函数做了什么？
(a)
(defun enigma (x)
(and (not (null x))
(or (null (car x))
(enigma (cdr x)))))
答案：判断 x 列表中是否有 nil 元素
(b)
(defun mystery (x y)
(if (null y)
nil
(if (eql (car y) x)
0
(let ((z (mystery x (cdr y))))
(and z (+ z 1))))))
答案：查找 x 在列表 y 中的下标，如果没有则为 nil
6. 下列表达式， x 该是什么，才会得到相同的结果？
(a) > (car (x (cdr ‘(a (b c) d))))
B
答案：car
(b) > (x 13 (/ 1 0))
13
答案：or
(c) > (x #’list 1 nil)
(1)
答案：or ‘(1) 或 apply
7. 只使用本章所介绍的操作符，定义一个函数，它接受一个列表作为实参，如果有一个元素是列表时，就返回真。
答案：
非递归版本
(defun has-child-list (lst)
(let ((x nil))
(dolist (obj lst)
(setf x (or x (listp obj))))
x))
递归版本
(defun has-child-list-re (lst)
(if (null lst)
nil
(if (listp (car lst))
t
(has-child-list-re (cdr lst)))))
8. 给出函数的迭代与递归版本：
a. 接受一个正整数，并打印出数字数量的点。
答案：
非递归版本
(defun print-dots (n)
(do ((i 0 (+ i 1)))
((= i n ) ‘done)
(format t ".")))
递归版本
(defun print-dots-re (n)
(if (= n 0)
‘done
(progn
(format t ".")
(print-dots-re (- n 1)))))
b. 接受一个列表，并返回 a 在列表里所出现的次数。
答案：
非递归版本：
(defun print-a-times (lst)
(let ((flag ‘a)(x 0))
(dolist (obj lst)
(setf x (+ x (if (eql obj flag) 1 0))))
x))
递归版本：
(defun print-a-times-re (lst)
(if (null lst)
0
(let ((flag ‘a))
(+ (if (eql flag (car lst)) 1 0)
(print-a-times-re (cdr lst))))))
9. 一位朋友想写一个函数，返回列表里所有非 nil 元素的和。他写了此函数的两个版本，但两个都不能工作。请解释每一个的错误在哪里，并给出正确的版本。
(a)
(defun summit (lst)
(remove nil lst)
(apply #‘+ lst))
答案：因为 remove 并不会改变 lst 本身。正确的程序：
(defun summit (lst)
(let ((newlst (remove nil lst)))
(apply #‘+ newlst)))
(b)
(defun summit (lst)
(let ((x (car lst)))
(if (null x)
(summit (cdr lst))
(+ x (summit (cdr lst))))))
答案：因为递归没有边界退出分支。正确的程序：
(defun summit (lst)
(if (null lst)
0
(let ((x (car lst)))
(if (null x)
(summit (cdr lst))
(+ x (summit (cdr lst)))))))
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