如何在不進入無限循環的情況下修改Haskell列表？

Question

我正在Haskell中編寫一段代碼，我有一行代碼如下：

addElement :: [a] -> a -> [a]
addElement list elem = list ++ [elem]

我需要（或者至少我認為）這樣的函數，以便在我正在實現的圖形數據結構的頂點列表中添加新頂點。 現在，我可以按如下方式調用此函數

newlist = addElement oldlist elem

一切都很好。 但是，如果我寫的話

mylist = addElement mylist elem

然后在調用終止后嘗試用mylist做任何事情（確實如此），我進入一個無限循環，如果我理解正確，這是由於對Haskell的懶惰評估或某種類型（ mylist擴展為addElement (addElement ... elem) elem如果我做對了嗎？）。

這對我的特定實現當然是不好的，因為為了我的目的，我現在每次需要向列表添加元素時都必須創建新列表。 那么如何使元素添加功能按我想要的方式工作呢？

Answer 1

首先， mylist = addElement mylist elem是一個等式，它不是賦值 。 它不會被評估一次：因為Haskell是一種聲明性語言，所以你不能改變一個變量 ：一旦給它一個值，它就會總是有這個值。

因此，您的等式將導致：

mylist = addElement mylist elem
       = addElement (addElement mylist elem) elem
       = addElement (... (addElement mylist elem) ...) elem

你明白了。

不過， 每次都不需要構建一個完整的新列表 ：你可以簡單地使用(h:t) 追加到頭部 ：

addElement :: [a] -> a -> [a]
addElement t h = (h:t)

這將在O（1）中構造一個“新”列表，它將舊列表重用為尾部。 如前所述，元素將被添加到前面。

解決該問題的另一種方法是使用差異列表 。 這里的列表表示為：

type DiffList a = a -> [a]

一個空列表是：

emptyDiffList :: DiffList a
emptyDiffList = \x -> x

在這種情況下，你地與差異列表：

groundDiffList :: DiffList a -> [a]
groundDiffList x = x []

並且您可以使用以下命令將元素添加到列表的末尾 ：

addElement :: DiffList a -> a -> DiffList a
addElement l el = \x -> l (el:x)

然而，你總是需要為“新列表” 創建一個新變量 ：你不能一下子給mylist另一個值（你當然可以使用遞歸，但在那種情況下，那些技術上是兩個不同的變量： 調用者的mylist ，以及被調用者的mylist ）。