Common Lisp 是否有类似 java 的 Set Interface/implementing classes 的东西？答案

【问题标题】：Does Common Lisp have a something like java's Set Interface/implementing classes?Common Lisp 是否有类似 java 的 Set Interface/implementing classes 的东西？
【发布时间】：2010-09-15 00:17:00
【问题描述】：

我需要像this 这样的东西，它是一个元素集合，其中不包含任何元素的重复项。 Common Lisp，特别是 SBCL，有这样的东西吗？

【问题讨论】：

标签： java lisp set sbcl

【解决方案1】：

我不知道，但你可以使用hash tables 来做类似的事情。

【讨论】：

【解决方案2】：

Lisp 哈希表是基于 CLOS 的。规格here.

【讨论】：

嗯... CL 的标准哈希表是 CLOS 类HASH-TABLE 的实例，您可以毫无顾虑地为其定义方法。此外，您链接到的文章讨论了一种根本不像 CLOS 的对象系统。在 CLOS 中，方法属于泛型函数，而不是对象。
Common Lisp 哈希表包装在 CLOS 中。我不知道它们在什么意义上是“基于 CLOS”的。例如，CLTL1 有哈希表但没有 CLOS。

【解决方案3】：

如前所述，只需使用哈希表即可快速解决。

但是，如果您更喜欢更有原则的方法，您可以查看FSet，它是“功能集合论集合库”。其中，它包含集合和包的类和操作。

（编辑：）最简洁的方法可能是将面向集合的操作定义为通用函数。毕竟，一组泛型函数基本上相当于一个 Java 接口。您可以简单地在标准 HASH-TABLE 类上实现方法作为第一个原型，并允许其他实现。

【讨论】：

【解决方案4】：

您可以使用列表，但事实证明它们在表示大型集合时效率低下。这是使用 ADJOIN 或 PUSHNEW 将新元素添加到列表中完成的，而 DELETE or REMOVE 则相反。

(let ((set (list)))
  (pushnew 11 set)
  (pushnew 42 set)
  (pushnew 11 set) 
  (print set) ; set={42,11}
  (setq set (delete 42 set))
  (print set)) ; set={11}

需要注意的一点是，这些运算符默认使用EQL 来测试集合中的潜在重复项（就像Java 使用equals 方法一样）。这对于包含数字或字符的集合是可以的，但是对于其他对象的集合，应该将诸如 EQUAL 之类的“更深”的相等测试指定为 :TEST 关键字参数，例如对于一组字符串：-

(let ((set (list)))
  (pushnew "foo" set :test #'equal)
  (pushnew "bar" set :test #'equal)
  (pushnew "foo" set :test #'equal) ; EQUAL decides that "foo"="foo"
  (print set)) ; set={"bar","foo"}

Lisp 与一些 Java 的 Set 操作对应的是：

全部添加 -> UNION or NUNION
包含所有 -> SUBSETP
全部删除 -> SET-DIFFERENCE or NSET-DIFFERENCE
retainAll -> INTERSECTION or NINTERSECTION

【讨论】：

这是一种推荐的方法，先开始，然后在分析表明需要它时进行优化。

【解决方案5】：

看看cl-containers。有一个集合容器类。

【讨论】：

【解决方案6】：

是的，它有套装。请参阅 Practical Common Lisp 中的 this section on "Sets"。

基本上，您可以使用pushnew 和adjoin 创建一个集合，使用member、member-if 和member-if-not 对其进行查询，并将其与其他具有intersection、union 等函数的集合结合使用、set-difference、set-exclusive-or 和 subsetp。

【讨论】：

【解决方案7】：

使用哈希表很容易解决。

(let ((h (make-hash-table :test 'equalp))) ; if you're storing symbols
  (loop for i from 0 upto 20
        do (setf (gethash i h) (format nil "Value ~A" i)))
  (loop for i from 10 upto 30
        do (setf (gethash i h) (format nil "~A eulaV" i)))
  (loop for k being the hash-keys of h using (hash-value v)
        do (format t "~A => ~A~%" k v)))

输出

0 => Value 0
1 => Value 1
...
9 => Value 9
10 => 10 eulaV
11 => 11 eulaV
...
29 => 29 eulaV
30 => 30 eulaV

【讨论】：

【解决方案8】：

就我个人而言，我只会实现一个函数，它接受一个列表并返回一个唯一的集合。我一起起草了一些对我有用的东西：

(defun make-set (list-in &optional (list-out '()))
  (if (endp list-in)
      (nreverse list-out)
      (make-set
        (cdr list-in)
        (adjoin (car list-in) list-out :test 'equal))))

基本上，adjoin 函数将一个项目非破坏性地添加到列表中，当且仅当该项目尚不存在于列表中时，接受可选的测试函数（Common Lisp“相等”函数之一）。您也可以使用pushnew 破坏性地这样做，但我发现尾递归实现要优雅得多。因此，Lisp 确实导出了几个基本函数，允许您将列表用作集合；不需要内置数据类型，因为您可以使用不同的函数将内容添加到列表中。

我的所有这些（不是函数，而是信息）的数据源是Common Lisp HyperSpec 和Common Lisp the Language (2nd Edition) 的组合。

【讨论】：