据我所知，Haskell中的List类似于C语言中的Linked-List。
所以对于下面的表达式：
a = [1,2,3]
b = [4,5,6]
a ++ b
Haskell以递归的方式实现这个：
(++) (x:xs) ys = x:xs ++ ys
时间复杂度为O(n) ..
但是，我想知道为什么我不能更有效地实施++。
最有效的方式可能是这样的：
制作a的副本（分叉），我们称之为a'，在O(1)时间内可能会有一些技巧
使a'的最后一个元素指向b的第一个元素。这可以在O(1)时间内轻松完成..
有没有人有这方面的想法？谢谢！
答案 0 :(得分：17)
这几乎就是递归解决方案的作用。复制a需要O（n）（其中n是a的长度。b的长度不会影响复杂性。）
在O（1）时间内复制n元素列表确实没有“技巧”。
答案 1 :(得分：12)
请参阅 copy（fork）部分是问题 - 递归解决方案就是这样做的（你真的必须这样做，因为你必须调整{中元素的所有指针） {1}}列表。
我们说a和a = [a1,a2,a3]是一些列表。
您必须制作b的新副本（我们称之为a3），因为它现在不再指向空列表，而是指向a3'的开头。
然后你必须复制第二个到最后一个元素b，因为它必须指向a2，最后 - 出于同样的原因 - 你必须创建一个新的{{1}副本1}}（指向a3'）。
这正是递归定义所做的 - 它对算法来说没有问题 - 它是数据结构的一个问题（它只是对连接不好）。
如果你不允许可变性并且想要列表的结构，你真的可以做其他事情。
你在其他langs中有这个。如果它们提供不可变数据 - 例如.net字符串是不可变的 - 所以字符串连接几乎与此处相同（如果你连接很多字符串，你的程序将表现不佳）。有一种解决方法（a1）可以更好地处理内存占用 - 但当然这些不再是不可变的数据结构。
答案 2 :(得分：1)
没有办法在恒定时间内进行连接，只是因为数据结构的不变性不允许它。
您可能认为可以执行类似于“cons”运算符（:）的操作，该操作符会向列表{{前面>添加额外的元素x0 1}}（导致oldList=[x1,x2,x3]）而不必遍历整个列表。但这只是因为您没有触及现有列表newList=(x0:oldLIst)，而只是引用它。
oldList但是在你的情况下（x0 : ( x1 : ( x2 : ( x3 : [] ) ) )
^ ^
newList oldList
）我们正在谈论在数据结构中深入更新引用。您想要用新尾a ++ b替换[]中的1:(2:(3:[]))（[1,2,3]的显式形式）。算一下括号，你就会发现我们必须深入到b。这总是很昂贵，因为我们必须复制整个外部部分，以确保[]保持不变。在结果列表中，旧的a指向哪里以获得未修改的列表？
a在同一数据结构中这是不可能的。所以我们需要第二个：
1 : ( 2 : ( 3 : b ) )
^ ^
a++b b
这意味着要复制那些1 : ( 2 : ( 3 : [] ) )
^
a
个节点，这些节点必须花费第一个列表中提到的线性时间。因此，您提到的“复制（分叉）”与您所说的不同，在O（1）中不是。
制作a的副本（fork），我们称之为'，在O（1）时间内可能会有一些技巧
当你谈到一个“技巧”来在不断的时间内分叉时，你可能会考虑不实际制作完整副本，而是创建对原始:的引用，并将更改存储为“注释” （如提示：“修改尾部：使用a代替b”。
但是这就是Haskell，无论如何，由于它的懒惰，它仍然存在！它不会立即执行O（n）算法，而只是“记住”您想要一个连接列表，直到您实际访问其元素。但这并不能帮助您最终支付费用。因为即使在开始时引用很便宜（在O（1）中，就像你想要的那样），当你访问实际的列表元素时，[]运算符的每个实例都会增加一点开销（成本） “将您添加到引用中的注释”解释为对连接的第一部分中的每个元素的访问，最终有效地添加O（n）成本。