Question

使用Scheme的reverse函数非常容易，例如，在使用(cons new-obj my-list)而不是(append my-list (list new-obj))反向创建列表之后。

但是，我想知道的效率如何。如果Scheme列表是一个单个链接列表（如我假设的那样），则意味着至少要遍历整个列表一次才能到达最后一个元素，不是吗？这就需要reverse以某种方式创建反向链接吗？

双向链接列表中的OTOH可以简单地从头到尾遍历该列表，这样会更有效率。

我的问题是：如果我遇到一种情况，程序会生成一个列表（以相反的顺序），并在某个时刻处理整个列表，那么值得麻烦的是以一种可以反向处理列表的方式来实现该处理。命令，还是先简单地使用reverse不会带来任何惩罚？

这是针对Guile计划的，而Guile 1.8是具体的（如果有所不同）。

Answer 1

反转需要 O（n）时间来创建 n 个长的反转列表，因此也需要 O（n）空间。您只需遍历原始列表一次即可将其反转。

如果不再使用原始列表，则可能会被垃圾回收（当成为问题时），并收回其内存，以节省理论上的整个 O（1）空间成本；但是垃圾收集有自己的成本。

因此，进行测试，如果列表很长，并且看到大量垃圾正在进行，请执行建议。它将或多或少地减少您的时间和空间需求（在代码库的该部分中）。

但是，如果列表构建和反向操作占用了整个时间和空间的 0.0001％，那么将其减半并不会带来太大的改善。

顺便说一句，单链接列表中没有反向链接。反转通过反复的 cons 来构建新的 cons 单元格，从而遍历原始单元格。

Answer 2

使用内置make -v程序会受到惩罚，该程序的时间复杂度为reverse，空间复杂度为O(n)，看起来与此类似（是的，我们必须遍历列表直到结尾，并一路创建反向链接）：

O(1)

另一方面，除非您要处理的列表过于庞大，并且您的分析器表明(define (reverse lst) (let loop ((lst lst) (acc '())) (if (null? lst) acc ; notice the tail recursion! (loop (cdr lst) (cons (car lst) acc)))))过程是瓶颈，否则我不会对此太担心。

只需使用内置函数即可简化您的代码-编写现有函数是函数式编程所鼓励的样式。在Scheme中，我们尝试以tail-recursive的方式处理列表，即使这意味着要反向创建列表，并且我们需要在末尾调用reverse，这完全可以接受。

Answer 3

想象一下简单的复制功能：

(define (copy1 lst)
  (let loop ((lst lst) (acc '()))
    (if (null? lst)
        (reverse acc)
        (loop (cdr lst) (cons (car lst) acc)))))

与使用append的地方相对：

(define (copy2 lst)
  (let loop ((lst lst) (acc '()))
    (if (null? lst)
        acc
        (loop (cdr lst) (append acc (list (car lst)))))))

append和reverse均为O（n），这意味着它们会迭代整个列表。副本的两个版本之间的区别在于，带有reverse的版本在最后一次对所有元素执行一次，而append版本对每个元素调用append。这使得最后一个版本O（n * n）的效率要比第一个版本O（n）低得多。如果列表很大，您会很快注意到这种差异。

现在回答您的问题。您应该使用针对任务优化的数据类型。如果您总是在列表的末尾添加内容，那么请对列表进行所有相反的操作，然后等待reverse直到需要它为止。您甚至可以对其进行抽象。

（Guile）Scheme的反向功能效率如何

3 个答案: