函数式编程中的数据结构

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我目前正在使用LISP（尤其是Scheme和Clojure），并且想知道函数式编程语言中如何处理典型的数据结构。

例如，假设我想使用图形寻路算法解决问题。通常如何用一种功能编程语言（主要是对可以应用于LISP的纯功能样式感兴趣）来表示该图？我是否会完全忘记图并以其他方式解决问题？

functional-programming data-structures lisp

— wn
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自从我在LISP工作以来已经有一段时间了，但是我记得，基本的非原子结构只是列表。其他一切都基于此。因此，您可以有一个原子列表，其中每个原子都是一个节点，然后是将节点连接到其他节点的边的列表。我敢肯定，还有其他方法可以做到这一点。

也许是这样的：

(
  (a (b c)),
  (b (a c)),
  (c (a b d)),
  (d (c))
)

可以给出这样的图形：

a <-> b <-> c <-> d
^^
| |
+ --------- +

如果想花哨的话，也可以增加权重：

(
  (a (b 1.0 c 2.0)),
  (b (a 1.0 c 1.0)),
  (c (a 1.3 b 7.2 d 10.5)),
  (d (c -10.5))
)

您可能也对此感兴趣：CL-Graph（通过google搜索短语“ lisp图结构”找到）

— FormsDesigner感到沮丧
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这有点晚了，但是我想提醒我，“其他所有内容都基于[list]”会误导您。Common Lisp，Scheme和Clojure都具有矢量，映射，字符串以及结构/类，而不是建立在列表顶部。我们编写的用于创建它们的代码通常是一个列表，例如（make-array'（2 2）：initial-element 0），但是数据结构不是使用列表实现的。

— coredump

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功能性语言处理数据结构的方式与非功能性语言相同：将接口与实现分开，创建抽象数据类型。

您可以在Lisp中创建抽象数据类型。例如，对于图形，您可能需要几个函数：

(define (get-vertices graph) ;; gets all the vertices from a graph
  ...)

(define (get-edges graph) ;; gets all the edges from a graph
  ...)

(define (get-weight vertex-from vertex-to) ;; get the weight of a specific vertex
  ...)

一旦创建了该图的接口，就可以用许多不同的方式实现实际的数据结构，从而可能优化诸如程序员效率，灵活性和计算效率之类的因素。

关键是确保使用图形的代码仅使用图形接口，并且不会访问基础实现。这将使客户端代码更简单，因为它与实际的实现分离。

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好吧，这取决于您的图是否是有向/无向，加权/无权的，但是表示有向，加权图（这将是最通用的）的一种方法是使用地图图（在Clojure中）

{
 :a {:b 3 :c 4} 
 :b {:a 1} 
 :c {}
}

将代表具有节点：a：b和：c的地图。：a指向权重为3的：b和：c权重为4的：b指向权重为1的：a：：c不指向任何东西。

— 五合联合
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在Common Lisp中，如果我需要表示一棵树，则可以使用一个列表（如果只是为了快速破解）或定义一个树类（或struct，但是类与泛型函数可以很好地交互，所以为什么不这样做）。

(defclass tree ()
  ((node :accessor node :initarg :node)
   (children :accessor children :initarg :children)))

如果我在代码中需要文字树，则可能还会定义一个make-tree函数，该函数采用所需树的列表表示形式并将其转换为树对象树。

— 瓦汀
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在Haskell中，列表是基本的数据结构，如果您想使用更高级的数据结构，则经常使用递归结构，例如一棵树为空或一个节点和两棵树

data Tree a = Null | Node Tree a Tree

— 尼斯
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