Scheme/Lisp CAR 和 CDR 函数的 Python 等效项答案

【问题标题】：Python Equivalent of Scheme/Lisp CAR and CDR FunctionsScheme/Lisp CAR 和 CDR 函数的 Python 等效项
【发布时间】：2018-04-29 02:27:54
【问题描述】：

我目前正在尝试在 Python 中实现 fold/reduce，因为我不喜欢 functools 的版本。这自然涉及实现类似 Lisp CDR 函数的东西，因为 Python 似乎没有类似的东西。这是我想尝试的：

def tail(lat):
  # all elements of list except first
  acc = []
  for i in range(1,len(lat)):
    acc = acc + [lat[i]]

这是实现此功能的有效方式吗？我是否缺少某种内置功能？提前致谢！

【问题讨论】：

你为什么不喜欢functools的版本？你想让它被柯里化，所以reduce(f) 返回一个函数，它接受一个可迭代并在它上面减少f？或者是因为它是一个带有可选参数的函数，而不是两个可以交替传递给其他高阶函数的单独函数？还是一个名为“Reduce-O”的超级反派杀死了你的父亲，所以你只能使用名为 fold 的函数？（其中一些比其他更合理，但这不是重点；知道您想要更改的内容可能会更容易提出建议。）
我主要不想使用functools.reduce，因为它需要使用 lambda（或者我错了？）而且 python lambdas 不是很灵活。我想要一个可以使用任何二进制函数的版本，不管它有多复杂。我目前正在尝试实现高斯消除，这基本上是所有列表操作，所以我认为某种折叠会使它更容易。
Python 中没有“lambda”之类的东西。 lambda 不是一种不同的函数，它只是定义唯一一种函数的不同方式。和 Python 中几乎所有其他东西一样，reduce 甚至不需要函数；它将采用绑定方法、部分、带有自定义调用方法的您自己的类的实例等。因此，您白费了很多麻烦。
谢谢！以后我会牢记这一点。

标签： python higher-order-functions

【解决方案1】：

“类似于 Lisp CDR 函数的东西”是微不足道的：

acc[1:]

这将比您的尝试快得多，但只是一个常数因素。

但是，首先这样做没有多大意义。 CDR 的全部意义在于，当您的列表是存储在 CONS 单元格中的链表时，从一个单元格到其尾部是一个单一的机器语言操作。但是对于数组（这就是 Python 列表），acc[1:]——或者你尝试编写的更复杂的东西，或者实际上任何可能的实现——分配一个大小为 N-1 的全新数组并复制 N-1 个值.

一遍又一遍地这样做的效率成本（在一个期望它几乎免费的算法中）将是如此巨大，以至于使用acc[1:] 的常数因子加速不太可能几乎足够使其可以接受的改进。

大多数使用 CDR 速度快的算法使用这种切片会变慢，而大多数使用这种切片速度快的算法使用 CDR 会变慢。这就是为什么我们首先拥有多个数据结构：因为它们适用于不同的事物。

如果您想知道对数组进行折叠/归约的最有效方法 - 这是 functools.reduce（以及类似 toolz 等库提供的变体）的方式：只需迭代即可。

而仅仅迭代还有另一个巨大的优势。 Python 不仅有列表，它还有一个称为 iterables 的抽象，其中包括迭代器和其他可以懒惰地生成其内容的类型。如果你向前折叠，你可以利用这种懒惰。（向后折叠当然会占用线性空间，无论是显式地还是在堆栈上——但它仍然比二次复制要好。）忽略这一事实就达不到目的了。

【讨论】：