定义“级别”函数的方案（相当大）

Question

我正在尝试在 Scheme 中定义一个函数，使用 Pretty Big 语言（在 Racket 博士中），它将获取一个列表并将所有“原子”转换为顶级元素。例如，如果给定：

(level '(a b (c d) (e f (g 4 h))))
;=> (a b c d e f g 4 h)

这是我目前的代码：

;;level -takes list and returns list w/all elements as top-level
(define level
  (lambda (L)
    (cond ((null? L) L)
          ((not( pair? L)) L)
          (else (append (level(car L)) (level(cdr L)))))))

我的错误如下：

append: contract violation
  expected: list?
  given: d

谁能帮我解决这个错误？

Answer 1

更多关于如何实现flatten（也就是这种函数通常被称为），看看

• Writing flatten method in Scheme

至于您的具体错误，append 期望其所有（通常需要两个以上）参数都是列表。例如，

> (append '(1 2 3) '(4 5 6))
;=> (1 2 3 4 5 6)
> (append '(1 2 3) '(4 5 6) '(7 8 9))
;=> (1 2 3 4 5 6 7 8 9)

现在，您正在编写函数，并且您已经说过 level 应该返回一个列表。这意味着如果level 有几个不同的执行路径，每个都需要生成一个列表。所以，让我们看看你的实现。

(define level
  (lambda (L)
    (cond ((null? L) L)
          ((not( pair? L)) L)
          (else (append (level(car L)) (level(cdr L)))))))

在问题中，您说您正在编写一个应该获取列表的函数，因此L 可以是两件事之一；它可以是空列表，也可以是一对。不过，目前，您的cond 有三个 案例。

(cond ((null? L) L)                                  ; handle an empty list
      ((not( pair? L)) L)
      (else (append (level(car L)) (level(cdr L))))) ; handle a pair

如果您总是使用列表调用level，则不需要第二种情况。但是，由于在第三种情况下，您 do 调用了(level (car L))，并且您不知道(car L) 是否会是一个列表，所以您似乎do em> 最终使用非列表调用level。您需要决定 (level 'a) 是否应该合法，如果应该，应该是什么。目前，您似乎正试图让(level 'a) 合法并返回(a)。没关系，但您应该指定合同。如果这是您想要做的，那么您确实需要cond 中的第二种情况，但由于(level 'a) 应该返回(a)，您实际上需要这种情况来返回(list L)，而不是L。

这里的另一个选项，如果你确实希望level 是严格的，并且总是需要一个列表作为参数，那么你需要添加更多的逻辑来确定(car L)是一个列表，如果是，则递归调用level，并调用append 并返回结果。一种方法是这样的：

(define (level L)
  (cond
    ((null? L) L)
    ((pair? L) (append (if (list? (car L))
                           (level (car L))
                           (list L))
                       (level (cdr L))))))

Answer 2

Append 适用于列表。如果您使用列表'(1 2 3) 调用level，那么第一次迭代它将执行(append (level '1) (level (cdr '(2 3)))。现在 '1 不是对因此将评估为 1，这 不是 一个列表。这就像打电话给(append '1 ...)，这是违反合同的。

编辑

这是 Pretty Big 中 flatten 的实现。这是基于 Chris Jester-Young 的answer for a similar question。它比append 版本更高效。

(define (flatten lst)
  ;; helper function that accumulates
  (define (reverse-flatten-into x lst)
    (if (pair? x)
        (foldl reverse-flatten-into lst x)
        (cons x lst)))

  (reverse (reverse-flatten-into lst '())))

Answer 3

任何时候定义递归函数，每个子句都应该返回相似类型的对象。在您的情况下，第三个子句中的递归调用期望返回一个列表（供append 使用），但第二个子句返回一个“原子”。因此编译器/运行时会抱怨“预期的列表”。

解决此问题的方法是在第二个 cond 子句中返回 (list L)。