Question

在课堂上和LISP一起玩。这无疑是我写的第一个LISP代码。我无法弄清楚为什么此代码会为2000以上的函数"invocation stack history overflow"生成错误(longest_collatz n)。任何有这种语言经验的人都可以帮我理解错误吗？

(defun longest_collatz(n)
  (reverse 
   (maxlist
    (loop for x from 1 to n
       collect (list x (length (collatz x)))))))

(defun collatz (n)
  (if (<= n 1)
      '(1)
      (if (= (mod n 2) 0)
          (cons (/ n 2) (collatz (/ n 2)))
          (cons (+ (* n 3) 1) (collatz (+ (* n 3) 1))))))

(defun maxlist (z)
  (if (> (length z) 1)
      (if (< (cadr (elt z 0)) (cadr (elt z 1)))
          (maxlist (cdr z))
          (maxlist (cons (elt z 0) (cddr z))))
      (car z)))

Answer 1

Yout collatz函数不是尾递归的，因此即使编译代码也不太可能将它转换为循环。

您可以使用累加器重写它，以便编译器将其转换为循环：

(defun collatz (n &optional acc)
  (unless (plusp n)
    (error "~s(~s): positive argument is required" 'collatz n))
  (if (= n 1)
      (nreverse (cons 1 acc))
      (let ((next (if (evenp n)
                      (ash n -1) ; same as (mod n 2)
                      (1+ (* n 3)))))
        (collatz next (cons next acc)))))

（这是一个bug-for-bug重新实现）。

注意：

避免elt;相反，使用first和second必须更好。
使用reduce重写maxlist会使其更快更清晰。

Answer 2

这是一个只返回collatz列表长度而不是列表本身的函数。它可能更有效（并且是尾递归）。

(defun collatz_length2 (n cnt)
  (if (<= n 1)
    cnt
    (if (= (mod n 2) 0)
      (collatz_length2 (/ n 2) (1+ cnt))
      (collatz_length2 (+ (* n 3) 1) (1+ cnt)))))

(defun collatz_length (n) (collatz_length2 n 1))

调用堆栈历史溢出

2 个答案: