LISP - 序列连接

Lisp - 序列连接

Common Lisp 提供了强大的通用函数来操作序列（sequence）。序列可以是列表（list）、向量（vector）或字符串（string）。concatenate 函数是一个多功能的工具，用于将多个序列组合成一个新序列。

语法

(concatenate result-type &rest sequences)

参数

• result-type：一个类型说明符符号，例如 'list、'vector、'string，指示要创建的新序列的类型。
• sequences：一个或多个要组合的序列。它们无需是相同类型。

返回值

一个类型为 result-type 的新序列，其中包含输入 sequences 中所有元素按给定顺序排列的内容。

实际示例

组合列表

最常见的用例是组合两个或多个列表。

(let ((list1 '(1 2 3))
      (list2 '(4 5 6)))
  (concatenate 'list list1 list2))

输出

(1 2 3 4 5 6)

组合混合序列类型

您可以灵活地混合列表、向量和字符串，并指定所需的输出类型。

;; Combine a list and a vector into a new vector
(concatenate 'vector '(a b c) #(d e f))

;; Combine a list and a vector into a new list
(concatenate 'list '(a b c) #(d e f))

输出

#(A B C D E F)

(A B C D E F)

连接字符串

虽然 concatenate 对于字符串来说完美适用，但 format 函数通常被认为更符合习惯用法且更具可读性。

;; Using concatenate
(concatenate 'string "Hello, " "Lisp " "World!")

;; A more idiomatic way using format
(format nil "Hello, ~a World!" "Lisp")

输出（对两个表达式而言）

"Hello, Lisp World!"

性能考量和替代方案

concatenate 是一个很好的通用工具，但了解其性能特征很重要。它总是分配一个新的序列。如果您通过在循环中重复添加元素来构建大型序列，这可能会效率低下。

构建列表的替代方案

构建列表的一种常见且高效的模式是，将元素 push 到一个临时列表，并在最后 nreverse 该列表。push 非常快，而 nreverse 是一种快速的原地反转操作。

(let ((result '()))
  (dolist (i '(1 2 3 4 5))
    (push (* i i) result)) ; Pushes to the front
  (nreverse result)) ; Reverses the list to the correct order

输出

(1 4 9 16 25)

构建向量的替代方案

对于构建向量，可以创建一个带填充指针（fill pointer）的可调整向量（adjustable vector），并使用 vector-push-extend。

(let ((vec (make-array 0 :adjustable t :fill-pointer 0)))
  (dotimes (i 5)
    (vector-push-extend (* i i) vec))
  vec)

输出

#(0 1 4 9 16)