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数组

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序列 是 列表 和 数组 的统称，也就是说列表和数组都是序列。它们的共性是 内部的元素 都是 有序的 。elisp 里的 数组 包括 字符串 、 向量 、 char-table 和 布尔向量 。它们的关系可以用下面图表示： 


_____________________________________________
|                                             |
|          Sequence                           |
|  ______   ________________________________  |
| |      | |                                | |
| | List | |             Array              | |
| |      | |    ________       ________     | |
| |______| |   |        |     |        |    | |
|          |   | Vector |     | String |    | |
|          |   |________|     |________|    | |
|          |  ____________   _____________  | |
|          | |            | |             | | |
|          | | Char-table | | Bool-vector | | |
|          | |____________| |_____________| | |
|          |________________________________| |
|_____________________________________________|

数组有这样一些特性： 

数组内 的元素可以在常数时间内访问

比较

  • 向量：可以看成是一种通用的数组，它的 元素可以是任意的对象
  • 字符串：一种特殊的数组，它的 元素只能是字符
如果元素是字符时，使用字符串相比向量更好，因为字符串需要的空间更少（只需要向量的1/4），输出更直观，能用文本属性

但是有时必须使用向量，比如存储按键序列

由于 char-table 和 bool-vector 使用较少

测试

  • sequencep : 用来测试一个对象是否是一个序列
  • arrayp : 测试对象是否是数组
  • vectorp: 测试对象是否是向量
  • char-table-p : 测试对象是否 char-table
  • bool-vector-p : 测试对象是否 bool-vector

序列的通用函数

一个重要的函数 length ，它可以得到 序列的长度 

但是这个函数只对真列表有效，对于一个点列表和环形列表这个函数就不适用了

点列表会出参数类型不对的错误，而环形列表就更危险，会陷入死循环

如果不确定参数类型，不妨用 safe-length ： 

(safe-length '(a . b))                  ; => 1
(safe-length '#1=(1 2 . #1#))           ; => 3

取得序列里第 n 个元素可以用 elt 函数 

对于已知类型的序列，还是用对应的函数比较好。也就是说，如果是列表就用 nth，如果是数组就用 aref

这样一方面是省去 elt 内部的判断，另一方面读代码时能很清楚知道序列的类型

copy-sequence 在前面已经提到了 

不过同样 copy-sequence 不能用于点列表和环形列表

对于点列表可以用 copy-tree 函数

环形列表就没有办法复制了。 好在这样的数据结构很少用到

数组操作

创建字符串已经说过了。创建向量可以用 vector 函数： 

(vector 'foo 23 [bar baz] "rats")

也可以直接用 向量的读入语法 创建向量，但是由于数组是 自求值的 ，所以这样得到的向量和原来是一样的，也就是说 参数不进行求值 ，看下面的例子就明白了： 

(setq foo '(a b)) 
foo                                     ; => (a b)
[foo]                                   ; => [foo]
(vector foo)                            ; => [(a b)]

用 make-vector 可以生成元素相同的向量 

(make-vector 9 'Z)                      ; => [Z Z Z Z Z Z Z Z Z]

fillarray 可以把整个数组用某个元素填充 

(fillarray (make-vector 3 'Z) 5)        ; => [5 5 5]

aref 和 aset 可以用于访问和修改数组的元素 

如果使用下标超出数组长度的话，会产生一个错误。所以要先确定数组的长度才能用这两个函数！！

vconcat 可以把多个序列连接成一个向量。但是这个序列必须是 真列表 。这也是把列表转换成向量的方法 

(vconcat [A B C] "aa" '(foo (6 7)))     ; => [A B C 97 97 foo (6 7)]

把向量转换成列表可以用 append 函数

应用

测试列表是否是环形列表

这个算法是从 safe-length 定义中得到的。可以直接看它的源码 

(defun circular-list-p (list)
  (and (consp list)
       (circular-list-p-1 (cdr list) list 0)))

(defun circular-list-p-1 (tail halftail len)
  (if (eq tail halftail)
      t
    (if (consp tail)
        (circular-list-p-1 (cdr tail)
                           (if (= (% len 2) 0)
                               (cdr halftail)
                             halftail)
                           (1+ len))
      nil)))

转换字符的 tr 函数

如果知道 elisp 的 let 绑定和循环的使用方法，不妨试试实现一个 elisp 的 tr 函数，它接受三个参数：
1. 要操作的字符串
2. 要替换的字符集
3. 对应的替换后的字符集（当它是空集时，删除字符串中所有对应的字符）

(defun my-tr (str from to)
  (if (= (length to) 0)                 ; 空字符串
      (progn
        (setq from (append from nil))
        (concat
         (delq nil
               (mapcar (lambda (c)
                         (if (member c from)
                             nil c))
                       (append str nil)))))
      (let (table newstr pair)
        ;; 构建转换表
        (dotimes (i (length from))
          (push (cons (aref from i) (aref to i)) table))
        (dotimes (i (length str))
          (push
           (if (setq pair (assoc (aref str i) table))
               (cdr pair)
               (aref str i))
           newstr))
        (concat (nreverse newstr) nil))))

这里用到的 dotimes 函数相当于一个 C 里的 for 循环。如果改写成 while 循环，相当于： 

(let (var)
  (while (< var count)
    body
    (setq var (1+ var)))
  result)

从这个例子也可以看出，由于列表具有丰富的函数和可变长度，使列表比数组使用更方便，而且效率往往更高

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