Python中Haskell的“跨度”的延迟递归

Posted 2023-03-15

【中文标题】Python中Haskell的“跨度”的延迟递归

【英文标题】：Lazy recursion for Haskell's `span` in Python

【发布时间】：2021-12-06 21:45:23

【问题描述】：

有人可以建议 Haskell span 函数的 Python 实现吗？

span :: (a -> Bool) -> [a] -> ([a],[a]) 
span p [] = ([],[]) 
span p (x:xs) = if p x then (x:ys,zs)
                else ([],x:xs) 
                where (ys,zs) = span p xs

我希望它在每个参数中都是惰性的，所以是两个生成器的列表。如果它是递归实现的，我更喜欢它，以了解在列表尾部递归的 Python 定义。如果合适的话，也许是yield from。

【问题讨论】：

除了 amalloy 的答案中提出的优秀观点之外，还值得注意的是 Python 和 Haskell 中的列表非常不同。 Haskell 列表是链表，非常适合递归并且非常适合 Haskell。 Python 列表实际上只是顺序数组（类似于 C++ 中的 std::vector 或 Java 中的 ArrayList），因此如果不每次都复制几乎整个列表，就无法真正获取列表的“尾部”。 Python 程序员很少使用链表，因为它对范式毫无意义。

基于数组的列表和惰性不能很好地结合使用，因为这样的列表不是递归数据结构并且本质上是严格的。您需要一个命令式构造（生成器）才能懒惰地构造它。

【参考方案1】：

我希望它在每个参数中都是惰性的，所以是两个生成器的列表。

你真的不能这样做。生成器和惰性列表之间有很大的区别：后者被缓存，因此您可以重用它的值。在这种情况下，考虑 Haskell 实现，其中(xs, ys) 是span f zs 的结果。当您第一次查看xs 时，您需要浏览该列表，这会触发对span f zs 的更多评估...最后，在xs 和ys 的末尾会发现更多内容。您不能使用生成器来执行此操作，因为从其中一个读取会影响另一个。

我在回复Lazy partition-by 时对此进行了更多讨论。

【讨论】：

我猜 OP 可以创建一个 Thunk 类型，它在评估时共享其结果（例如，通过破坏性更新）。 Thunk 可以实现 applicative/monad 以使显式 thunk 调用再次隐式。