Ändringsbar (mutable compound) data. TDDC74 Programmering: abstraktion och modellering. Sätta - samman listor kopiering. Hitta sista cons-cellen

Transkript

1 TDDC74 Programmering: abstraktion och modellering Ändringsbar (mutable comound) data Att göra strukturförändringar i listor Ändra car- och cdr-ekare SICP 3 (del ) Föreläsning 8 Anders Haraldsson (set-car! cons-cell new-value) (set-cdr! cons-cell new-value) Ändring av car res cdr-delen i conscellen Sätta - samman listor koiering 3 (define (a b c)) ec n (set-car! x) ex ec n => (x b c) (set-cdr! (cddr )) => (x c) ex ec n 4 start ny slut (define (aend L L) (if (null? L) L (cons (car L) (aend (cdr L) L)))) ex ey (define start (a b)) (define slut (x y)) (define ny (aend start slut)) start => (a b) slut => (x y) ny => (a b x y) Sätta - samman listor ekarändring Hitta sista cons-cellen start ny slut ex ey (define start (a b)) (define slut (x y)) (define (last l) ; L är ej tom (if (null? (cdr l)) l (last (cdr l)))) 5 (define (aend! L L) (if (null? L) L (begin (set-cdr! (last L) L) L))) (define ny (aend! start slut)) start => (a b x y) slut => (x y) ny => (a b x y) 6

2 Pekarändringar svårt att se konsekvenser Cirkulär lista (define x (a b c)) (define y (d e)) (set-car! x y) (set-cdr! y f) (define z (cons (cdr x) (cdr x))) z ->? > (define circ (a b c)) (set-cdr! (last circ) circ) circ circ ec n (a b c a b c a b c a b.. 7 z = ((b c) b c) 8 ; Dr Scheme kontrollerar cirkularitet / delade strukturer > circ #0=(a b c. #0#) Pekarlikhet identiskt objekt Antalet cons-celler eq? testar om x and y är samma objekt (lika ekare) (list a b) = (cons a (cons b )) Kan användas för att undersöka om ekare anger samma objekt, t ex cons-cell. Man kan undersöka om man har delad struktur. (define (let ((cons-cell (cons a ))) (cons cons-cell (cons cons-cell )))) => ((a) (a)) e e e e a 9 0 (eq? (car ) (car (cdr ))) =? (eq? (car ) (car (cdr ))) =? Delade strukturer Definiera en funktion som räknar antalet olika ar i en liststruktur. Delade strukturer Räkna antalet ar oavsett delning: (define (count-airs-no-sharing lst) (if (not (air? lst)) 0 (+ (count-airs-no-sharing (car lst)) (count-airs-no-sharing (cdr lst)) )))

3 3 Delning rita boxar (count-airs '(a b c)) ->? (let ((air '(x. y))) (count-airs (cons air (cons air ')))) ->? (let ((l '(a b c))) (count-airs (cons l l))) ->? (let ((air '(x. y))) (set-cdr! air air) (count-airs air)) ->? 4 Delning korrekt räknande Måste komma ihåg alla cons-cller som tidigare räknats. Lägg dem i en lista. (define (count-airs lst) (let ((visited-cells ')) (define (count-airs-hl lst) (cond ((not (air? lst)) 0) ((memq lst visited-cells) 0) ; alrdy counted (else (begin (set! visited-cells (cons lst visited-cells)) (+ (count-airs-hl (car lst)) (count-airs-hl (cdr lst))))))) (count-airs-hl lst))) Skaa ny tyer av abstrakta datatyer Konstruktor Selektorer Ändrare (Mutators, sk!-rocedurer) Igenkännare In- och utmatning Nu kan vi använda tilldelning och strukturändrande funktioner (set-car! och set-cdr!) Skaa kö som en ADT En kö är en sekvens med element. Nya element kan läggas till i slutet av kön. Element från kön tas bort från början. 5 6 Primitiver för en kö (queue) Kö 7 make-queue: -> queue emty-queue?: queue -> bool front-queue: queue -> item insert-queue!: item x queue -> queue delete-queue!: queue -> queue rint-queue: queue -> 8 (insert-queue! kalle bank-queue) (insert-queue! stina bank-queue) (front-queue bank-queue) => kalle (delete-queue! bank-queue) (insert-queue! lisa bank-queue) (insert-queue! eva bank-queue) (front-queue bank-queue) => stina (delete-queue! bank-queue) (rint-queue bank-queue) lisa eva

4 Kö reresentation Inför ett köhuvud För att få en snabb åtkomst I båda ändarna car-delen i köhuvudet anger början av kön cdr-delen i köhuvudet anger slutet av kön e Köhuvudet Kö reresentation Tom kö Kö med ett element e e eb c 9 Början av kön Slutert av kön 0 (define (make-queue) (cons ' ')) (define (emty-queue? queue) (null? (car queue))) (define (front-queue queue) (if (emty-queue? queue) (error "FRONT called with an emty queue" queue) (car (car queue)))) (define (insert-queue! Item queue) (let ((new-air (cons item '))) (cond ((emty-queue? queue) (set-car! queue new-air) queue) (else (set-cdr! (cdr queue) new-air) queue)))) (define (delete-queue! queue) (cond ((emty-queue? queue) (error "DELETE! called with an emty queue" queue)) (else (set-car! queue (cdr (car queue))) (if (emty-queue? queue) (set-cdr! queue )) queue))) Objektorienterad aketering av kön (define (make-queue) ; new version (let ((queue (cons )) (define (emty?) (null? (car queue))) (define (front) (car (car queue))) 3 4

5 Objektorienterad aketering av kön Objektorienterad aketering av kön 5 (define (make-queue) ; new version, cont (define (insert! item) (let ((new-air (cons item '))) (cond ((emty?) (set-car! queue new-air) queue) (else (set-cdr! (cdr queue) new-air) queue)))) (define (delete!). ) (define (rint). ) 6 (define (make-queue) ; new version, cont (define (disatch m) (cond ((eq? m emty) emty?) ((eq? m insert) (lambda (item) (insert! item))) ((eq? m front) front) ((eq? m delete) delete!) ((eq? m rint) rint) (else (error Unknown request m)))) disatch) Användning av objektorienteringen Kön funktionsorienterad anrosyntax 7 ((bank-queue insert) kalle) ((bank-queue insert) stina) ((bank-queue front)) => kalle ((bank-queue delete)) ((bank-queue insert) lisa) ((bank-queue insert) eva) ((bank-queue front)) => stina ((bank-queue delete)) (bank-queue rint)) lisa eva 8 (define (insert-queue! item queue-roc) ((queue-roc insert) item)) > (insert-queue! kalle bank-queue) (define (front-queue queue-roc) ((queue-roc front))) > (front-queue bank-queue) (define (delete-queue! queue-roc) ((queue-roc delete))) > (delete-queue! bank-queue) Kön som objekt version (define (make-queue) (define (disatch m. args) (cond ((eq? m emty) (emty?)) ((eq? m insert) (insert! (car args)))) ((eq? m front) (front)) ((eq? m delete) (delete!)) ((eq? m rint) (rint)) (else (error Unknown request m)))) disatch) 9 (bank-queue insert kalle) (bank-queue front) => kalle (bank-queue delete) ; rocedur