Ocaml List：实现append和map函数

Question

我正在尝试扩展朋友的OCaml计划。这是一些数据分析所需的大量函数。由于我不是一个真正的OCaml破解，我现在仍然坚持（对我来说）奇怪的List实现：

type 'a cell = Nil
    | Cons of ('a * 'a llist)
and 'a llist = (unit -> 'a cell);;

我发现这实现了某种“懒惰”的方式。列表，但我完全不知道它是如何工作的。我需要基于上面的类型实现Append和Map Function。有人知道怎么做吗？

真的很感激任何帮助！

Answer 1

let rec append l1 l2 = 
    match l1 () with
        Nil -> l2 | 
        (Cons (a, l)) -> fun () -> (Cons (a, append l l2));;

let rec map f l =
    fun () -> 
        match l () with
            Nil -> Nil | 
            (Cons (a, r)) -> fun () -> (Cons (f a, map f r));;

这种懒惰列表实现的基本思想是每个计算都通过fun（） - ＆gt;封装在一个函数中（技术术语是一个闭包）。 X。 然后仅在函数应用于（）（单位值，不包含任何信息）时才计算表达式x。

Answer 2

可能有助于注意函数闭包基本上等同于惰性值：

lazy n : 'a Lazy.t    <=>    (fun () -> n) : unit -> 'a
force x : 'a          <=>    x () : 'a

所以类型'llist 等同于

type 'a llist = 'a cell Lazy.t

，即一个懒惰的单元格值。

根据上述定义，地图实施可能更有意义

let rec map f lst =
  match force lst with
    | Nil -> lazy Nil
    | Cons (hd,tl) -> lazy (Cons (f hd, map f tl))

将其翻译成闭包：

let rec map f lst =
  match lst () with
    | Nil -> (fun () -> Nil)
    | Cons (hd,tl) -> (fun () -> Cons (f hd, map f tl))

与追加相似

let rec append a b =
  match force a with
    | Nil -> b
    | Cons (hd,tl) -> lazy (Cons (hd, append tl b))

变为

let rec append a b =
  match a () with
    | Nil -> b
    | Cons (hd,tl) -> (fun () -> Cons (hd, append tl b))

我通常更喜欢使用 lazy 语法，因为它可以更清楚地说明发生了什么。

另请注意，延迟暂停和闭包不是完全等同于。例如，

let x = lazy (print_endline "foo") in
  force x;
  force x

打印

foo

，而

let x = fun () -> print_endline "foo" in
  x ();
  x ()

打印

foo
foo

不同之处在于 force 只计算表达式的值。

Answer 3

是的，列表可以是无限的。其他答案中给出的代码将附加到无限列表的末尾，但是没有可编写的程序，而不能观察无限列表后附加的内容。