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OCaml 中的列表是有相同数据类型的序列。
创建列表
Syntax 有三种语法来创建列表
[]
e1 :: e2
[e1; e2; ...; en]
- [] 为空列表 -> nil
e1 :: e2： 将元素e1放到e2的前面[e1; e2]等价于e1 :: e2 :: []::发音为"cons"， 来源于 Lisp
因为列表的元素可以是任意的表达式，所以列表可以被任意的嵌套。
dynamic semantics
- [] 为一个值
- 如果
e1等于v1, 并且e2等于v2, 那么e1 :: e2等价于v1 :: v2
可以推广出来，
-
如果
ei等价于vi对于i在1...n之间，那么[e1; ....; en]等价于[v1; ....; vn] -
If
e1 ==> v1, and ife2 ==> v2, thene1 :: e2 ==> v1 :: v2. -
If
ei ==> vifor alliin1..n, then[e1; ...; en] ==> [v1; ...; vn].
static semantics
列表中所有的元素必须是相同的类型。假设该类型为t， 则这个列表的类型为t list。那么类型检查规则是
- [] : 为
'a list，'a代表未知类型。 - 如果
e1 : t和e2 : t list则e1 :: e2 : t list。
列表访问
只有使用cons 和 nil 来创建列表。如果你想将列表分成几个部分，我们必须区别对待空和非空的情况。我们会使用 模式匹配 来处理列表， 比如：
utop # let rec sum lst =
match lst with
| [] -> 0
| h :: t -> h + sum t;;
val sum : int list -> int = <fun>
这个函数的意思是输入为一个列表lst， 并且看它是不是空列表。如果是空列表则返回0， 如果不是，如果他有和h :: t一样形式的列表，将h认为lst的第一个元素，t为lst中其他的元素，并且返回h + sum t。h和t暗含列表的头尾。你也可以换成其他的字母：
utop # let rec sum xs =
match xs with
| [] -> 0
| x :: xs' -> x + sum xs';;
val sum : int list -> int = <fun>
从语法上镜，没有必要将所有的代码写成几行，我们可以一行代码写完
utop # let rec sum xs = match xs with | [] -> 0 | x :: xs' -> x + sum xs';;
val sum : int list -> int = <fun>
另外，with 后面的第一个|是可以省略的
utop # let rec sum xs = match xs with [] -> 0 | x :: xs' -> x + sum xs';;
val sum : int list -> int = <fun>
下面可以看到如果用这种方法求列表的长度：
utop # let rec length lst =
match lst with
| [] -> 0
| h :: t -> 1 + length t;;
val length : 'a list -> int = <fun>
这个例子中，我们的h是没有用的，我们可以用下划线作为占位符来省略
let rec length lst =
match lst with
| [] -> 0
| _ :: t -> 1 + length t
这个方法其实是OCaml标准空自带的方法，List.length。这里的点标点符号代表函数length在模块名为List中。
下面的例子是将一个列表加到另外一个列表的前面
utop # let rec append lst1 lst2 =
match lst1 with
| [] -> lst2
| h :: t -> h :: append t lst2;;
val append : 'a list -> 'a list -> 'a list = <fun>
可以测试一下：
utop # append [1;2] [3; 4];;
- : int list = [1; 2; 3; 4]
这个函数可以用内置的操作符@实现
utop # [1;2] @ [3; 4];;
- : int list = [1; 2; 3; 4]
最后一个列子，是判断一个列表是否为空
utop # let empty lst =
match lst with
| [] -> true
| h :: t -> false;;
val empty : 'a list -> bool = <fun>
但是有一个不需要使用模式匹配更好的方法，
utop # let empty lst =
lst = [];;
val empty : 'a list -> bool = <fun>
注意的是，上面所有的递归函数的形式，必须要有递归基。
另外，OCaml中有两个库函数，List.hd和List.tl分别返回列表的头和尾部。
