假设的非空语言 - 链接列表将如何实现？

Question

假设您正在使用null根本不存在的编程语言编写。它要么使用空对象，要么抛出ObjectNonexistentException或类似的东西。

现在您要实现链接列表。但是：

• 您无法指向null结束列表。

• 如果指向一个空对象来表示列表的结尾，它将使用另一个空对象初始化自己的指针。这将无限期地继续，直到内存已满。

你怎么去的？在不使用任何形式的null的情况下，假设的编程语言必须支持哪些功能才能使链表成为可能？

Answer 1

一种解决方案可能是使用与Maybe类型相同的东西。它具有值Just x，其中x在这种情况下是列表中的下一个节点，或者Nothing。 Maybe monad最好在Haskell中演示。

http://learnyouahaskell.com/a-fistful-of-monads

Answer 2

您可以使用的一种方法是引入一个虚拟单元格，其下一个指针指向自身。那个虚拟单元，我们可以称之为Nil，不需要任何空指针。然后，每个链接列表都可以使用指向Nil的指针而不是指向null的指针来表示列表结束。

您的问题似乎表明这不起作用，因为在创建Nil单元格时，下一个指针将默认指向一个新单元格，这将无限制地指向新单元格。我不确定这必然是真的，因为你可以想象编程语言会给你一些初始化指针的方法，而不是自动为它创建一个新对象。

希望这有帮助！

Answer 3

一种解决方案是将列表末尾对象指向自身。当然，这需要语言来支持这种能力，但这样的事情并不罕见。

如果语言具有面向对象的功能，那么您可以定义一个抽象类型或接口用作列表项，其实现可以指向列表中的下一个项目，也可以不指向。

abstract class ListItem {}
class ListItemNormal : ListItem { ListItem next; }
class ListItemEnd : ListItem { }

某些语言具有从属类型，其中一个字段的值可以确定是否存在另一个字段。在这种情况下，可以使用单独的布尔变量模拟空值。