Lisp 如何仅使用cons将值追加到现有列表中？

在lisp中，我试图仅使用基本函数将值追加到列表中：setq cons car和cdr

我可以向后创建列表，但我很难弄清楚如何按顺序推送它们，如何才能做到这一点

(setq list NIL)
(setq list (cons 1 list))
(setq list (cons 2 list))
(setq list (cons 3 list))

Result:
(3 2 1)

---

这是一个令人惊讶的广泛话题。首先，通常情况下，您不会将单个项目附加到列表中。处理类似您可能遇到的情况的通常方法是，首先将想要的值收集到一个列表中，然后反转该列表以获得正确的顺序：

(let ((my-list '()))
  (dotimes (i 10)
    (setf my-list (cons i my-list)))
  (nreverse my-list)) ; NOTE: nreverse destructively modifies its argument
;;=> (0 1 2 3 4 5 6 7 8 9)

当然，您可以自己编写一个函数，将值“附加”到列表中，并返回一个新值：

(defun my-append (value list)
  (if (null list)
      (cons value '()) ; or use (list value)
      (cons (first list) (my-append value (rest list)))))

您可以将其转换为尾部递归变量，但这并不能解决此函数的主要问题：它需要遍历每个元素的整个列表才能附加它。因此，这是在

O（n）

中，

n

是列表的长度

另一个问题是，这个函数需要考虑很多因素，也就是说，它会生成很多额外的cons单元，从而导致内存管理的大量工作。不过，我们可以通过破坏性地修改其论点来解决这个问题

另请参见已经是Common Lisp一部分的函数

要给您一个概述，您可以

• 按“错误”顺序收集值（使用

  cons

  ），然后破坏性地反转该列表（）
• 按“错误”的顺序收集值，然后创建一个新的反向列表，其中的值按正确的顺序排列（）
• 实际上，

  append

  将您的值添加到列表中，允许可能的二次或更糟糕的运行时间
• 实际上，将值附加到列表中，破坏性地修改列表结构（）。这是对

  append

  的改进，因为您不需要分配大量新的cons单元格，但仍然存在运行时问题

---

基于的“hack”，我编写了使用这种“列表”操作的函数。它由一个cons组成，其

car

指向列表的开头（即列表），其

cdr

指向列表的最后一个cons单元格。尽管最后一个单元格总是

（nil.nil）

，但简化了附加值：

首先，将最后一个单元格的

car

设置为新值，然后将

cdr

设置为新单元格

（nil.nil）

，最后返回新的“列表”：

---

这是一个令人惊讶的广泛话题。首先，通常情况下，您不会将单个项目附加到列表中。处理类似您可能遇到的情况的通常方法是，首先将想要的值收集到一个列表中，然后反转该列表以获得正确的顺序：

(let ((my-list '()))
  (dotimes (i 10)
    (setf my-list (cons i my-list)))
  (nreverse my-list)) ; NOTE: nreverse destructively modifies its argument
;;=> (0 1 2 3 4 5 6 7 8 9)

当然，您可以自己编写一个函数，将值“附加”到列表中，并返回一个新值：

(defun my-append (value list)
  (if (null list)
      (cons value '()) ; or use (list value)
      (cons (first list) (my-append value (rest list)))))

您可以将其转换为尾部递归变量，但这并不能解决此函数的主要问题：它需要遍历每个元素的整个列表才能附加它。因此，这是在

O（n）

中，

n

是列表的长度

另一个问题是，这个函数需要考虑很多因素，也就是说，它会生成很多额外的cons单元，从而导致内存管理的大量工作。不过，我们可以通过破坏性地修改其论点来解决这个问题

另请参见已经是Common Lisp一部分的函数

要给您一个概述，您可以

• 按“错误”顺序收集值（使用

  cons

  ），然后破坏性地反转该列表（）
• 按“错误”的顺序收集值，然后创建一个新的反向列表，其中的值按正确的顺序排列（）
• 实际上，

  append

  将您的值添加到列表中，允许可能的二次或更糟糕的运行时间
• 实际上，将值附加到列表中，破坏性地修改列表结构（）。这是对

  append

  的改进，因为您不需要分配大量新的cons单元格，但仍然存在运行时问题

---

基于的“hack”，我编写了使用这种“列表”操作的函数。它由一个cons组成，其

car

指向列表的开头（即列表），其

cdr

指向列表的最后一个cons单元格。尽管最后一个单元格总是

（nil.nil）

，但简化了附加值：

首先，将最后一个单元格的

car

设置为新值，然后将

cdr

设置为新单元格

（nil.nil）

，最后返回新的“列表”：

有一种技术（我不记得它是否有一个特定的名称），它包括创建一个带有任何

car

值的初始cons单元格，并保留一个指向

cdr

的指针。然后，追加包括

setf

ing指针的

cdr

和推进指针。您想要的列表将随时成为初始cons单元格的

cdr

：

? (progn (setq lst (cons 'head nil)) (setq lst-p lst) (cdr lst))
NIL
? (progn (setf (cdr lst-p) (cons 1 nil)) (setq lst-p (cdr lst-p)) (cdr lst))
(1)
? (progn (setf (cdr lst-p) (cons 2 nil)) (setq lst-p (cdr lst-p)) (cdr lst))
(1 2)
? (progn (setf (cdr lst-p) (cons 3 nil)) (setq lst-p (cdr lst-p)) (cdr lst))
(1 2 3)

因此，这只使用了

setq

，

cons

，

cdr

，但也使用了

setf

，有一种技术（我不记得它是否有一个特定的名称），它包括用任何

car

值创建一个初始cons单元格，并保留一个指向

cdr

的指针。然后，追加包括

setf

ing指针的

cdr

和推进指针。您想要的列表将随时成为初始cons单元格的

cdr

：

? (progn (setq lst (cons 'head nil)) (setq lst-p lst) (cdr lst))
NIL
? (progn (setf (cdr lst-p) (cons 1 nil)) (setq lst-p (cdr lst-p)) (cdr lst))
(1)
? (progn (setf (cdr lst-p) (cons 2 nil)) (setq lst-p (cdr lst-p)) (cdr lst))
(1 2)
? (progn (setf (cdr lst-p) (cons 3 nil)) (setq lst-p (cdr lst-p)) (cdr lst))
(1 2 3)

因此，这只使用了

setq

，

cons

，

cdr

，而且

setf

Lisp列表是单独链接的列表。实际上，这里没有“列表”，只有一堆cons单元格，也称为pairs，我们按照惯例将其解释为列表（cons x y）生成一对（x.y）。作为一种特殊情况，当cons的cdr是一个列表时，例如在（x.（12 3））中，我们将该对写为（x 12 3）。而符号(defun mapkar (function list &optional (result '())) (if (endp list) (nreverse result) (mapkar function (rest list) (cons (funcall function (first list)) result))))

(defun range (n)
  (loop :for i :below n
        :collect i))

(defun range (n)
  (let ((list ()))
    (dotimes (i n)
      (push i list))
    (reverse list)))

(defun own-reverse (list &optional (acc ()))
  (if (endp list)
      acc
      (own-reverse (rest list)
                   (cons (first list) acc))))