Question

我刚刚开始学习函数式编程，我发现自己对模式匹配的概念感到非常困惑（我正在使用SML）。以下面的表达式为例，在有序列表中插入一个元素：

fun insert (n,nil) = [n]
  | insert (n, L as x::l) =
    if(n < x) then n::L
    else x::(insert(n,l))

如何将列表L表示为x :: l？我知道x指的是列表的第一个元素，l指的是其余部分，但我不知道该怎么称呼这个结构或如何使用它。我已经阅读了很多，但我找到的所有文档都没有提到这一点。这是另一个不使用'as'关键字的示例。

(*returns a list with the sum of each element added of two lists added together*)

fun addLists (nil,L) = L
| addLists (L,nil) = L
| addLists (x::xs,y::ys) =
  (x + y)::(addLists(xs,ys))

感谢您的帮助！

Answer 1

这里的insert功能：

fun insert (n,nil) = [n]
  | insert (n, L as x::l) =
    if(n < x) then n::L
    else x::(insert(n,l))

| insert (n, L as x::l)部分是将与之匹配的模式。 L as x::l被称为 as pattern 。它允许我们：

模式匹配非空列表，其中x是列表的头部，l是列表的尾部
请参阅名称为x::l

L

这与做的相似（尽管不完全相同）：

  | insert (n, x::l)

除非您这样做，insert函数将变为：

fun insert (n,nil) = [n]
  | insert (n, x::l) =
    if(n < x) then n::x::l
    else x::(insert(n,l))

因此，使用L as x::l作为非模式模式的一大优势在于它允许我们引用整个列表，而不仅仅是它的头部和尾部，并且在我们需要时避免使用额外的列表构造引用整个列表。请注意，2段代码中唯一的区别是n::L和n::x::l。由于我们在第一个L as x::l函数中使用了模式insert，因此我们可以n::L而不是n::x::l。这样可以避免一次::操作（也称为cons操作）。

至于此：

fun addLists (nil,L) = L
| addLists (L,nil) = L
| addLists (x::xs,y::ys) =
  (x + y)::(addLists(xs,ys))

对于第二种模式| addLists (x::xs,y::ys)，我们无处在其后面的代码中重建列表x::xs和y::ys，因此我们不需要作为模式。你可以这样写：

fun addLists (nil,L) = L
| addLists (L,nil) = L
| addLists (ListX as x::xs, ListY as y::ys) =
  (x + y)::(addLists(xs,ys))

并且它仍然可以使用，除了我们在这里没有引用ListX或ListY，因此这两个模式是不必要的。

SML中的模式匹配 - 将列表表示为（x :: y）

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