LISP - 列表

列表是传统 LISP 中最重要和主要的复合数据结构。 目前的 Common LISP 提供了其他数据结构，例如向量、哈希表、类或结构。

列表是单链表。 在 LISP 中，列表被构造为链接在一起的名为 cons 的简单记录结构链。

cons 记录结构

cons 是一个记录结构，包含两个组件，称为car 和cdr。

Cons 单元格或 cons 是对象，是使用函数 cons 创建的值对。

cons 函数接受两个参数并返回一个包含这两个值的新 cons 单元格。 这些值可以是对任何类型对象的引用。

如果第二个值不是 nil 或另一个 cons 单元格，则这些值将打印为用括号括起来的点对。

cons 单元格中的两个值称为 car 和 cdr。car 函数用于访问第一个值，cdr 函数用于访问第二个值。

示例

创建一个名为 main.lisp 的新源代码文件，并在其中键入以下代码。

(write (cons 1 2))
(terpri)
(write (cons 'a 'b))
(terpri)
(write (cons 1 nil))
(terpri)
(write (cons 1 (cons 2 nil)))
(terpri)
(write (cons 1 (cons 2 (cons 3 nil))))
(terpri)
(write (cons 'a (cons 'b (cons 'c nil))))
(terpri)
(write ( car (cons 'a (cons 'b (cons 'c nil)))))
(terpri)
(write ( cdr (cons 'a (cons 'b (cons 'c nil)))))

执行代码时，会返回以下结果 −

(1 . 2)
(A . B)
(1)
(1 2)
(1 2 3)
(A B C)
A
(B C)

上面的示例显示了如何使用 cons 结构来创建单个链接列表，例如，列表 (A B C) 由通过其 cdrs 连接在一起的三个 cons 单元组成。

从图表上看，它可以表示为 −

LISP 中的列表

尽管 cons 单元格可用于创建列表，但是，通过嵌套 cons 函数调用构造列表并不是最佳解决方案。 list 函数更适合在 LISP 中创建列表。

列表函数可以接受任意数量的参数，并且由于它是一个函数，因此它会计算其参数。

first 和 rest 函数给出列表的第一个元素和其余部分。 以下示例演示了这些概念。

示例 1

创建一个名为 main.lisp 的新源代码文件，并在其中键入以下代码。

(write (list 1 2))
(terpri)
(write (list 'a 'b))
(terpri)
(write (list 1 nil))
(terpri)
(write (list 1 2 3))
(terpri)
(write (list 'a 'b 'c))
(terpri)
(write (list 3 4 'a (car '(b . c)) (* 4 -2)))
(terpri)
(write (list (list 'a 'b) (list 'c 'd 'e)))

执行代码时，会返回以下结果 −

(1 2)
(A B)
(1 NIL)
(1 2 3)
(A B C)
(3 4 A B -8)
((A B) (C D E))

Example 2

创建一个名为 main.lisp 的新源代码文件，并在其中键入以下代码。

(defun my-library (title author rating availability)
   (list :title title :author author :rating rating :availabilty availability)
)

(write (getf (my-library "Hunger Game" "Collins" 9 t) :title))

执行代码时，会返回以下结果 −

"Hunger Game"

列表操作函数

下表提供了一些常用的列表操作函数。

请注意，所有序列函数都适用于列表。

示例 3

创建一个名为 main.lisp 的新源代码文件，并在其中键入以下代码。

(write (car '(a b c d e f)))
(terpri)
(write (cdr '(a b c d e f)))
(terpri)
(write (cons 'a '(b c)))
(terpri)
(write (list 'a '(b c) '(e f)))
(terpri)
(write (append '(b c) '(e f) '(p q) '() '(g)))
(terpri)
(write (last '(a b c d (e f))))
(terpri)
(write (reverse '(a b c d (e f))))

执行代码时，会返回以下结果 −

A
(B C D E F)
(A B C)
(A (B C) (E F))
(B C E F P Q G)
((E F))
((E F) D C B A)

car 和 cdr 函数的串联

car 和 cdr 函数及其组合允许提取列表的任何特定元素/成员。

但是，car 和 cdr 函数的序列可以通过在字母 c 和 r 内连接 car 的字母 a 和 cdr 的 d 来缩写。

例如，我们可以编写 cadadr 来缩写函数调用顺序 - car cdr car cdr。

因此，(cadadr '(a (c d) (e f g))) 将返回 d

示例 4

创建一个名为 main.lisp 的新源代码文件，并在其中键入以下代码。

(write (cadadr '(a (c d) (e f g))))
(terpri)
(write (caar (list (list 'a 'b) 'c)))   
(terpri)
(write (cadr (list (list 1 2) (list 3 4))))
(terpri)

执行代码时，会返回以下结果 −

D
A
(3 4)