Functional programming Racket，在列表中查找第n个元素的写入函数

为了理解函数编程，请帮助我编写一个输出列表第n个元素的函数

允许的命令：

define  lambda  cond  else  empty  empty?  first  rest  cons  list

list?  =  equal?  and  or  not  +  -  *  /  <  <=  >  >=

输出为4 与上面python中的代码相比。创建局部变量计数器的函数中的等效行为是什么。退货的“关键字”是什么

输出：

（列表4-5）
（列出“g”h）
“空的”

输出：

（列表4-5）
（列出“g”h）
“空的”

---

看起来你自己想出了一个答案。干得好！我建议使用更通用的

nth

过程，该过程将

计数器作为参数。这允许您获取输入列表中的任何元素

(define (nth lst counter)
  (cond ((null? lst) (error 'nth "index out of bounds"))
        ((= counter 0) (first lst))
        (else (nth (rest lst) (- counter 1)))))

现在，如果您想要一个只返回第4个元素的过程，我们将创建一个专门处理泛型
nth

(define (fourth-element lst)
  (nth lst 3))

就这样。现在，我们用您的输入测试它们

(define a `(1 2 3 (4 5) 7))
(define b `(1 2 3))
(define c `((a b)(c d)(e f)(g h)(i j)))
(define d `(a b c))

(fourth-element a) ; '(4 5)
(fourth-element b) ; nth: index out of bounds
(fourth-element c) ; '(g h)
(fourth-element d) ; nth: index out of bounds

注意，当计数器超出界限时，我选择引发一个
错误
，而不是像您的程序那样返回一个值（
“empty”
）。返回值使您无法知道是否在列表中实际找到了值，或者是否返回了默认值。在下面的示例中，请注意您的过程如何无法区分这两个输入

(define d `(a b c))
(define e `(a b c ,"empty"))

; your implementation
(fourth-element e) ; "empty" 
(fourth-element d) ; "empty"

; my implementation
(fourth-element e) ; "empty" 
(fourth-element d) ; error: nth: index out of bounds

如果您不想抛出错误，有另一种方法可以对
nth
进行编码。我们可以返回第n对元素，而不是返回第n个元素，它的头部包含有问题的元素

在下面，
nth
始终返回一个列表。如果列表为空，则未找到任何元素。否则，第n个元素是结果中的
第一个
元素

(define (nth lst counter)
  (cond ((null? lst) '())
        ((= counter 0) lst)
        (else (nth (rest lst) (- counter 1)))))

(define (fourth-element lst)
  (nth lst 3))

(define a `(1 2 3 (4 5) 7))
(define b `(1 2 3))
(define c `((a b)(c d)(e f)(g h)(i j)))
(define d `(a b c))
(define e `(a b c ,"empty"))

(fourth-element a) ; '((4 5) 7)
(fourth-element b) ; '()
(fourth-element c) ; '((g h) (i j))
(fourth-element d) ; '()
(fourth-element e) ; '("empty")

希望这能让您开始考虑域（过程输入类型）和codomain（过程输出类型）

通常，您希望设计具有自然描述的过程，如：


“
n
获取列表和数字，并始终返回列表”（最佳）
“
n
获取一个列表和一个数字，并返回列表中的一个元素，如果找不到该元素，则引发异常”（很好，但现在必须处理错误）

避免像这样的程序


“
nth
获取一个列表和一个数字，并返回列表中的一个元素或字符串文本
“empty”
（如果找不到该元素）。”

通过考虑程序的域和密码域，您可以了解在程序的各个部分中插入函数时函数将如何工作。使用许多定义不好的域的过程会导致灾难性的意大利面代码。相反，定义良好的过程可以像构建块一样组装，只需很少（或不需要）胶水代码。
看起来你自己找到了答案。干得好！我建议使用更通用的
nth
过程，该过程将
计数器作为参数。这允许您获取输入列表中的任何元素

(define (nth lst counter)
  (cond ((null? lst) (error 'nth "index out of bounds"))
        ((= counter 0) (first lst))
        (else (nth (rest lst) (- counter 1)))))

现在，如果您想要一个只返回第4个元素的过程，我们将创建一个专门处理泛型
nth

(define (fourth-element lst)
  (nth lst 3))

就这样。现在，我们用您的输入测试它们

(define a `(1 2 3 (4 5) 7))
(define b `(1 2 3))
(define c `((a b)(c d)(e f)(g h)(i j)))
(define d `(a b c))

(fourth-element a) ; '(4 5)
(fourth-element b) ; nth: index out of bounds
(fourth-element c) ; '(g h)
(fourth-element d) ; nth: index out of bounds

注意，当计数器超出界限时，我选择引发一个
错误
，而不是像您的程序那样返回一个值（
“empty”
）。返回值使您无法知道是否在列表中实际找到了值，或者是否返回了默认值。在下面的示例中，请注意您的过程如何无法区分这两个输入

(define d `(a b c))
(define e `(a b c ,"empty"))

; your implementation
(fourth-element e) ; "empty" 
(fourth-element d) ; "empty"

; my implementation
(fourth-element e) ; "empty" 
(fourth-element d) ; error: nth: index out of bounds

如果您不想抛出错误，有另一种方法可以对
nth
进行编码。我们可以返回第n对元素，而不是返回第n个元素，它的头部包含有问题的元素

在下面，
nth
始终返回一个列表。如果列表为空，则未找到任何元素。否则，第n个元素是结果中的
第一个
元素

(define (nth lst counter)
  (cond ((null? lst) '())
        ((= counter 0) lst)
        (else (nth (rest lst) (- counter 1)))))

(define (fourth-element lst)
  (nth lst 3))

(define a `(1 2 3 (4 5) 7))
(define b `(1 2 3))
(define c `((a b)(c d)(e f)(g h)(i j)))
(define d `(a b c))
(define e `(a b c ,"empty"))

(fourth-element a) ; '((4 5) 7)
(fourth-element b) ; '()
(fourth-element c) ; '((g h) (i j))
(fourth-element d) ; '()
(fourth-element e) ; '("empty")

希望这能让您开始考虑域（过程输入类型）和codomain（过程输出类型）

通常，您希望设计具有自然描述的过程，如：


“
n
获取列表和数字，并始终返回列表”（最佳）
“
n
获取一个列表和一个数字，并返回列表中的一个元素，如果找不到该元素，则引发异常”（很好，但现在必须处理错误）

避免像这样的程序


“
nth
获取一个列表和一个数字，并返回列表中的一个元素或字符串文本
“empty”
（如果找不到该元素）。”

通过考虑程序的域和密码域，您可以了解在程序的各个部分中插入函数时函数将如何工作。使用许多定义不好的域的过程会导致灾难性的意大利面代码。相反，定义良好的过程可以像构建块一样组装，只需很少（或不需要）胶水代码。
下面是如何用Python编写它：

def nth（lst，idx=0）：
如果（len（lst）==0）：
返回“空”
elif（idx==0）：
返回lst[0]
其他：
返回n（lst[1:]，idx-1）
n（[1,2,3]，1）
# ==> 2
def第四元件（lst）：
返回第n次（第一次，第4次）

方案/球拍相同：

（定义（第n个lst idx）
（cond（（空？lst）空）；比（（长度lst）0）更有效
（=idx 0）（第一个lst））
（其他（第n个（其余第1个）（-idx1）））
（第n'（1 2 3）1）
; ==> 2
（定义（第四元素lst）
（北纬一度四度）

return
没有关键字。每个表单都返回最后计算的代码：

（如果（<4 x）
（第十栏）
（开始
（显示“打印此文件”）
（foo x）））

此
if
返回
（条x）
的结果或打印“print This”，然后返回
（foo x）
的结果。原因是
if
的两个结果都是尾部表达式