Question

假设我在OCaml中以“树”形式有一个数学表达式。它表示为这样的代数类型：

type expr = 
   Number of int
  |Plus of expr*expr

嗯，这是非常简化的定义，但它足以描述问题。

我想将其转换为反向抛光表示法中的字符串，以便Plus (Number i, Number j)变为(+ i j)。一个简单的实现将是

let rec convert = function
   Number i -> string_of_int i
  |Plus (a,b) -> (let s = convert a in let p = convert b in "(+"^s^" "^p^")")

但问题是某些输入（具有很大的树深度）非常慢。例如，此输入在我的机器上工作5秒钟：

let rec make_pain so_far = function
  0 -> so_far |i -> make_pain (Plus (Number 1,so_far)) (i-1)

let pain = make_pain (Number 1) 20000

let converted = convert pain

似乎字符串连接x^y，其中y是一个长字符串，是性能问题。实际上，如果我用"(+"^s^" "^p^")"替换s^p表达式，它会更快。

使用printf而不是连接并不会使它更快。转换为C可能有所帮助，但是没有OCaml解决方案吗？

Answer 1

使用字符串Buffer。

^定义为，

let (^) s1 s2 =
  let l1 = string_length s1 and l2 = string_length s2 in
  let s = string_create (l1 + l2) in
  string_blit s1 0 s 0 l1;
  string_blit s2 0 s l1 l2;
  s

您正在做的是每次创建一个新字符串并复制旧值。在字符串表示为字符数组的任何语言中都非常标准。发生挂断是因为您为每个节点执行了四次（没有针对多个^调用的优化）！至于缓冲区，它将创建一个巨大的字符串，并在数据结构管理下不断填充它，

 type t =
   {mutable buffer : string;
    mutable position : int;
    mutable length : int;
    initial_buffer : string}

即使您决定将初始缓冲区大小创建为1，resize函数也会以限制重新分配数量的方式调整大小。例如，add_string函数会将数组的大小增加len*2^(n+p-len)，其中n是新字符串的长度，p是位置，{{1}原始缓冲区的长度 - 当然，如果缓冲区不能支持字符串。因此，缓冲区的大小呈指数级增长，随着事情的发展，重新分配的次数也会很少。当然，最好将初始缓冲区设置为合理的，但这不是必需的。

新的len函数看起来不那么冗长：

convert

如何在Ocaml中快速将树结构打印成字符串？

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