Спискові вирази

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку

Спискові вирази (англ. list comprehension) — синтаксична конструкція в деяких мовах програмування, для створення списків застосуванням операцій над уже наявними списками. Вона відповідає математичній нотації побудови множини і замінює використання функцій map та filter.

Розгляньмо наступний приклад запису множини:

Це можна прочитати як, « множина всіх чисел виду „2 на “, де  — елемент з множини натуральних чисел (), такий що у квадраті більше, ніж

В мові Haskell такий запис множини можна відтворити таким списковим виразом:

s = [ 2*x | x <- [1..], x^2 > 3 ]

Тут список [1..] представляє , x^2>3 представляє предикат, а 2*x — вихідний вираз.

Спискові вирази дають результати в означеному порядку (на відміну від членів множини) і можуть ґенерувати елементи за потребою, а не одразу весь список, дозволяючи таким чином, наприклад, попереднє означення членів нескінченної множини.

Історія

[ред. | ред. код]

Мова програмування SETL (кінець 1960-тих) мала інструкції конструювання множин, і система комп'ютерної алґебри AXIOM (1973) мала подібні конструкції, які обробляли потоки, але вперше термін «comprehension» для таких конструкцій був використаний Родом Бурсталом та Джоном Дарлінґтоном в описі мови програмування NPL (1977).

Smalltalk block context messages, якими є спискові вирази, були в цій мові щонайменше з часів Smalltalk-80.

Робота Бурстала та Дарглінґтона з NPL вплинула на багато мов програмування протягом 1980-тих, але не всі з них включали спискові вирази. Винятком була впливова лінива чисто функціональна мова програмування Miranda, випущена в 1985-тому. Розроблена пізніше, теж цілком функціональна мова з лінивими обчисленнями Haskell, увібрала багато особливостей Міранди, включно з списковими виразами. Мова програмування Python теж зазнала сильного впливу лінивих функціональних мов і ввела спискові вирази. Чисті функціональні мови залишаються нішевими, у той час як Python став значно популярнішим і представив спискові вирази ширшій авдиторії.

Спискові вирази пропонувались як нотація запитів до баз даних[1] і були реалізовані в мові запитів Kleisli[2].

Приклади в різних мовах програмування

[ред. | ред. код]

Далі йтимуть приклади синтаксису спискових виразів у різних мовах програмування: Хоча в оригінальному прикладі використовується нескінченний список, виразити його можуть не всі мови, тому в деяких ми покажемо як використати підмножину замість підмножини .

var s =
from x in Enumerable.Range(0, 100)
where x * x > 3
select x * 2;

чи

var s = Enumerable.Range(0, 100).Where(x => x*x > 3).Select(x => x*2);
{ for (x in 0..100) if ( x**2 > 3) x * 2 }

Clojure ґенерує нескінченні ліниві послідовності (подібно до Гаскеля, чи ґенераторів Пайтона). Використовуйте take щоб отримати перші N результатів нескінченної послідовности.

(take 20 (for [x (iterate inc 0) :when (> (* x x) 3)] (* 2 x)))
 (x * 2 for x in [0..20] when x*x > 3)

Спискові вирази можуть виражатись за допомогою ключового слова collect макроса loop. Умови виражаються за допомогою if, як показано нижче:

(loop for x from 0 to 100 if (> (* x x) 3) collect (* 2 x))

Нескінченна лінива послідовність може створюватись різними способами, наприклад за допомогою об'єктів CLOS чи макросом yield.

 S = [2*X || X <- lists:seq(0,100), X*X > 3].

Вирази мають форму [for x in collection do ... yield expr] для списків та seq {for x in collection do ... yield expr} для послідовностей.

> seq { for x in 0..100 do
          if x*x > 3 then yield 2*x } ;;
val it : seq<int> = seq [4; 6; 8; 10; ...]

Groovy підтримує вирази для таких колекцій в Java як list, set, map.

s = (1..100).grep { it ** 2 > 3 }.collect { it * 2 }

Змінна «it» є скороченням неявного параметра замикання. Наступний код є еквівалентом попереднього

s = (1..100).grep { x -> x ** 2 > 3 }.collect { x -> x * 2 }
s = [ 2*x | x <- [0..], x^2 > 3 ]
my @s = ($_ * 2 if $_ ** 2 > 3 for ^100);

чи:

my @s = gather { for ^100 { take 2 * $_ if $_ ** 2 > 3 } };
0..100 | Where {$_ * $_ -gt 3} | ForEach {$_ * 2}
S = [2*x for x in range(101) if x**2 > 3]

Див. також

[ред. | ред. код]

Посилання

[ред. | ред. код]
  • List Comprehension in The Free On-line Dictionary of Computing, Editor Denis Howe.
  • Trinder, Phil (1992). Comprehensions, a query notation for DBPLs. Proceedings of the third international workshop on Database programming languages: bulk types & persistent data, Nafplion, Greece. с. 55—68.
  • Wadler, Philip (1990). Comprehending Monads. Proceedings of the 1990 ACM Conference on LISP and Functional Programming, Nice. Архів оригіналу за 29 березня 2008. Процитовано 22 липня 2011.
  • Wong, Limsoon (2000). The Functional Guts of the Kleisli Query System. Proceedings of the fifth ACM SIGPLAN international conference on Functional programming. International Conference on Functional Programming. с. 1—10.

Common Lisp

[ред. | ред. код]

Решта

[ред. | ред. код]