Chapter 2 總結 (Summary)

1. Lisp 是一種交互式語言。如果你在頂層輸入一個表達式， Lisp 會顯示它的值。
2. Lisp 程序由表達式組成。表達式可以是原子，或一個由操作符跟著零個或多個實參的列表。前序表示法代表操作符可以有任意數量的實參。
3. Common Lisp 函數調用的求值規則： 依序對實參從左至右求值，接著把它們的值傳入由操作符表示的函數。 quote 操作符有自己的求值規則，它完封不動地返回實參。
4. 除了一般的數據類型， Lisp 還有符號跟列表。由於 Lisp 程序是用列表來表示的，很輕松就能寫出能編程的程序。
5. 三個基本的列表函數是 cons ，它創建一個列表； car ，它返回列表的第一個元素；以及 cdr ，它返回第一個元素之後的所有東西。
6. 在 Common Lisp 裏， t 表示邏輯 真 ，而 nil 表示邏輯 假 。在邏輯的上下文裏，任何非 nil 的東西都視為 真 。基本的條件式是 if 。 and 與 or 是相似的條件式。
7. Lisp 主要由函數所組成。可以用 defun 來定義新的函數。
8. 自己調用自己的函數是遞歸的。一個遞歸函數應該要被想成是過程，而不是機器。
9. 括號不是問題，因為程序員通過縮排來閱讀與編寫 Lisp 程序。
10. 基本的 I/O 函數是 read ，它包含了一個完整的 Lisp 語法分析器，以及 format ，它通過字符串模板來產生輸出。
11. 你可以用 let 來創造新的局部變量，用 defparameter 來創造全局變量。
12. 賦值操作符是 setf 。它的第一個實參可以是一個表達式。
13. 函數式編程代表避免產生副作用，也是 Lisp 的主導思維。
14. 基本的叠代操作符是 do 。
15. 函數是 Lisp 的對象。可以被當成實參傳入，並且可以用 lambda 表達式來表示。
16. 在 Lisp 裏，是數值才有類型，而不是變量。

Chapter 2 習題 (Exercises)

1. 描述下列表達式求值之後的結果：

(a) (+ (- 5 1) (+ 3 7))

答案：14

(b) (list 1 (+ 2 3))

答案：(1 5)

(c) (if (listp 1) (+ 1 2) (+ 3 4))

答案：7

(d) (list (and (listp 3) t) (+ 1 2))

答案：(NIL 3)

2. 給出 3 種不同表示 (a b c) 的 cons 表達式 。

答案：

(cons ‘a ‘(b c))
(cons ‘a (cons ‘b ‘(c)))
(cons ‘a (cons ‘b (cons ‘c nil)))

3. 使用 car 與 cdr 來定義一個函數，返回一個列表的第四個元素。

答案：

(defun get-forth(lst)
  (car (cdr (cdr (cdr lst)))))

4. 定義一個函數，接受兩個實參，返回兩者當中較大的那個。

答案：

(defun get-max(x y)
  (if (< x y)
    y
    x))

5. 這些函數做了什麽？

(a)

(defun enigma (x)
  (and (not (null x))
       (or (null (car x))
           (enigma (cdr x)))))

答案：判斷 x 列表中是否有 nil 元素

(b)

(defun mystery (x y)
  (if (null y)
    nil
    (if (eql (car y) x)
      0
      (let ((z (mystery x (cdr y))))
        (and z (+ z 1))))))

答案：查找 x 在列表 y 中的下標，如果沒有則為 nil

6. 下列表達式， x 該是什麽，才會得到相同的結果？

(a) > (car (x (cdr ‘(a (b c) d))))

B

答案：car

(b) > (x 13 (/ 1 0))

13

答案：or

(c) > (x #’list 1 nil)

(1)

答案：or ‘(1) 或 apply

7. 只使用本章所介紹的操作符，定義一個函數，它接受一個列表作為實參，如果有一個元素是列表時，就返回真。

答案：

非遞歸版本

(defun has-child-list (lst)
  (let ((x nil))
    (dolist (obj lst)
      (setf x (or x (listp obj))))
    x))

遞歸版本

(defun has-child-list-re (lst)
  (if (null lst)
    nil
    (if (listp (car lst))
      t
      (has-child-list-re (cdr lst)))))

8. 給出函數的叠代與遞歸版本：

a. 接受一個正整數，並打印出數字數量的點。

答案：

非遞歸版本

(defun print-dots (n)
  (do ((i 0 (+ i 1)))
    ((= i n ) ‘done)
    (format t ".")))

遞歸版本

(defun print-dots-re (n)
  (if (= n 0)
    ‘done
    (progn
      (format t ".")
      (print-dots-re (- n 1)))))

b. 接受一個列表，並返回 a 在列表裏所出現的次數。

答案：

非遞歸版本：

(defun print-a-times (lst)
   (let ((flag ‘a)(x 0))
     (dolist (obj lst)
       (setf x (+ x (if (eql obj flag) 1 0))))
     x))

遞歸版本：

(defun print-a-times-re (lst)
  (if (null lst)
    0
    (let ((flag ‘a))
      (+ (if (eql flag (car lst)) 1 0)
         (print-a-times-re (cdr lst))))))

9. 一位朋友想寫一個函數，返回列表裏所有非 nil 元素的和。他寫了此函數的兩個版本，但兩個都不能工作。請解釋每一個的錯誤在哪裏，並給出正確的版本。

(a)

(defun summit (lst)
  (remove nil lst)
  (apply #‘+ lst))

答案：因為 remove 並不會改變 lst 本身。正確的程序：

(defun summit (lst)
  (let ((newlst (remove nil lst)))
    (apply #‘+ newlst)))

(b)

(defun summit (lst)
  (let ((x (car lst)))
    (if (null x)
      (summit (cdr lst))
      (+ x (summit (cdr lst))))))

答案：因為遞歸沒有邊界退出分支。正確的程序：

(defun summit (lst)
  (if (null lst)
    0
    (let ((x (car lst)))
      (if (null x)
        (summit (cdr lst))
        (+ x (summit (cdr lst)))))))

ANSI Common Lisp Chapter 2