分支
if 表达式
if
表达式将过程分为两个部分。if
的格式如下:
(if predicate then_value else_value)
如果predicate
部分为真,那么then_value
部分被求值,否则else_value
部分被求值,并且求得的值会返回给if
语句的括号外。
true
是除false
以外的任意值,true
使用#t
表示,false
用#f
表示。
在R5RS中,false
(#f
)和空表(’())
是两个不同的对象。然而,在MIT-Scheme中,这两个为同一对象。
这个不同可能是历史遗留问题,在以前的标准——R4RS中,#f
和’()
被定义为同一对象。
因此,从兼容性角度考虑,你不应该使用表目录作为谓词。使用函数null?
来判断表是否为空。
1 ]=> (null? `()) ;Value: #t 1 ]=> (null? `(1 2 3)) ;Value: #f 1 ]=> (null? `(a b c)) ;Value: #f
函数not
可用于对谓词取反。此函数只有一个参数且如果参数值为#f
则返回#t
,反之,参数值为#t
则返回#f
。if
表达式是一个特殊形式,因为它不对所有的参数求值。
因为如果predicate
为真,则只有then_value
部分被求值。
另一方面,如果predicate
为假,只有else_value
部分被求值。
例:首项为a0
,增长率r
,项数为n
的几何增长(geometric progression)数列之和
(define (sum-gp a0 r n) (* a0 (if (= r 1) n (/ (- 1 (expt r n)) (- 1 r))))) ; !!
1 ]=> (define sum-gp (lambda (a0 r n) (* a0 (if (= r 1) n (/ (- 1 (expt r n) (- 1 r))))))) ;Value: sum-gp 1 ]=> (sum-gp 2 1 3) ;Value: 6
通常来说,几何增长数列的求和公式如下:
a0 * (1 - r^n) / (1 - r) (r ≠ 1) a0 * n (r = 1)
如果if
表达式对所有参数求值的话,那么有;!!
注释的那行就算在r=1
时也会被求值,
这将导致产生一个“除数为0”的错误。
你也可以省去else_value
项。这样的话,当predicate
为假时,返回值就没有被指定。
如果你希望当predicate
为假时返回#f
,那么就要明确地将它写出来。
then_value
和else_value
都应该是S-表达式。
如果你需要副作用,那么就应该使用begin
表达式。我们将在下一章讨论begin
表达式。
and 和 or (重难点)
and
和or
是用于组合条件的两个特殊形式。
Scheme中的and
和or
不同于C语言中的约定。它们不返回一个布尔值(#t
或#f
),而是返回给定的参数之一。
and
具有任意个数的参数,并从左到右对它们求值。
如果某一参数为#f
,那么它就返回#f
,而不对剩余参数求值。 ??遍历
反过来说,如果所有的参数都不是#f
,那么就返回最后一个参数的值。
1 ]=> (and #f 0) ;Value: #f 1 ]=> (or #f 0) ;Value: 0
1 ]=> (and 1 2 3) ;Value: 3 1 ]=> (or 1 2 3) ;Value: 1
1 ]=> (and 1 2 3 #f) ;Value: #f 1 ]=> (or 1 2 3 #f) ;Value: 1
1 ]=> (and #f #f) ;Value: #f 1 ]=> (or #f #f) ;Value: #f 1 ]=> (or #f #f #f) ;Value: #f
or
具有可变个数的参数,并从左到右对它们求值。
它返回第一个不是值#f
的参数,而余下的参数不会被求值。 返回#f后的第一个值。 ? ? 遍历
如果所有的参数的值都是#f
的话,则返回最后一个参数的值。 ??很自然就是 # F
注意!!
1 ]=> (or #f 34 #f) ;Value: 34 1 ]=> (or #f 23 45 #f) ;Value: 23
对比,总结规律
1 ]=> (or #f 12 23 45) ;Value: 12 1 ]=> (or #f 12 34 45 #f) ;Value: 12
练习2
编写下面的函数。
- 一个接受三个实数作为参数的函数,若参数皆为正数则返回它们的乘积。
- 一个接受三个实数作为参数的函数,若参数至少一个为负数则返回它们的乘积。
------第一次编写,失败-----
1 ]=> (define p2 (lambda (a b c) (if (and (> a 0) (> b 0) (> c 0) #f) (a * b *c)) #f)) ;Value: p2 1 ]=> (p2 2 3 4) ;Value: #f
-----第二次编写,失败---
1 ]=> (define p3 (lambda (a b c) (if ((> a 0) (> b 0) (> c 0)) (a * b * c) (a + b + c)) )) ;Value: p3 1 ]=> (p3 2 3 4) ;The object #t is not applicable. ;To continue, call RESTART with an option number: ; (RESTART 2) => Specify a procedure to use in its place. ; (RESTART 1) => Return to read-eval-print level 1.
-------没有思路----肯定有个东西漏掉了
1 ]=> (define p4 (lambda (a b c) (if (and (> a 0) (> b 0) (> c 0)) (a * b * c) (a + b +c)) )) ;Value: p4 1 ]=> (p4 2 3 4) ;The object 2 is not applicable. ;To continue, call RESTART with an option number: ; (RESTART 2) => Specify a procedure to use in its place. ; (RESTART 1) => Return to read-eval-print level 1.
cond 表达式
尽管所有的分支都可以用if
表达式表达,但当条件有更多的可能性时,你就需要使用嵌套的if
表达式了,这将使代码变得复杂。处理这种情况可以使用cond
表达式。cond
表达式的格式如下:
(cond (predicate_1 clauses_1) (predicate_2 clauses_2) ...... (predicate_n clauses_n) (else clauses_else))
在cond
表达式中,predicates_i
是按照从上到下的顺序求值,而当predicates_i
为真时,clause_i
会被求值并返回。
i
之后的predicates
和clauses
不会被求值。???
如果所有的predicates_i
都是假的话,则返回cluase_else
。
在一个子句中,你可以写数条S-表达式,而clause
的值是最后一条S-表达式。
做出判断的函数
基本函数eq?
、eqv?
、equal?
具有两个参数,用于检查这两个参数是否“一致”。这三个函数之间略微有些区别。
eq?
该函数比较两个对象的地址,如果相同的话就返回#t
。例如,
(eq? str str)
返回#t
,因为str
本身的地址是一致的。与此相对的,因为字符串
”hello”
和”hello”
被储存在了不同的地址中,函数将返回#f
。不要使用
eq?
来比较数字,因为不仅在R5RS中,甚至在MIT-Scheme实现中,它都没有指定返回值。使用eqv?
或者=
替代。
eqv?
该函数比较两个存储在内存中的对象的类型和值。如果类型和值都一致的话就返回
#t
。对于过程(
lambda
表达式)的比较依赖于具体的实现。这个函数不能用于类似于表和字符串一类的序列比较,因为尽管这些序列看起来是一致的,但它们的值是存储在不同的地址中。
equal?
该函数用于比较类似于表或者字符串一类的序列。
1 ]=> (define str "hello Schemer") ;Value: str 1 ]=> str ;Value 18: "hello Schemer" 1 ]=> (eq? str str) ;Value: #t 1 ]=> (str) ;The object "hello Schemer" is not applicable. ;To continue, call RESTART with an option number: ; (RESTART 2) => Specify a procedure to use in its place. ; (RESTART 1) => Return to read-eval-print level 1. 2 error> ^G ;Quit! 1 ]=> str ;Value 18: "hello Schemer" 1 ]=> (eq? "hello Schemer" "hello Schemer") ;Value: #f
1 ]=> (eqv? 1 1) ;Value: #t 1 ]=> (eqv? 1 1.0) ;Value: #f 1 ]=> (eqv? (1 2 3) (1 2 3)) ;The object 1 is not applicable. ;To continue, call RESTART with an option number: ; (RESTART 2) => Specify a procedure to use in its place. ; (RESTART 1) => Return to read-eval-print level 1. 2 error> (eqv? (list 1 2 3) (list 1 2 3)) ;Value: #f
1 ]=> (equal? (1 2 3) (1 2 3)) ;The object 1 is not applicable. ;To continue, call RESTART with an option number: ; (RESTART 2) => Specify a procedure to use in its place. ; (RESTART 1) => Return to read-eval-print level 1. 2 error> ^G ;Quit! 1 ]=> (equal? (list 1 2 3) (list 1 2 3)) ;Value: #t 1 ]=> (equal? "hello" "hello") ;Value: #t
用于检查数据类型的函数
下面列举了几个用于检查类型的函数。这些函数都只有一个参数。
pair?
如果对象为序对则返回#t
;list?
如果对象是一个表则返回#t
。要小心的是空表’()
是一个表但是不是一个序对。null?
如果对象是空表’()的话就返回#t。symbol?
如果对象是一个符号则返回#t。char?
如果对象是一个字符则返回#t。string?
如果对象是一个字符串则返回#t。number?
如果对象是一个数字则返回#t。complex?
如果对象是一个复数则返回#t。real?
如果对象是一个实数则返回#t。rational?
如果对象是一个有理数则返回#t。integer?
如果对象是一个整数则返回#t。exact?
如果对象不是一个浮点数的话则返回#t。inexact?
如果对象是一个浮点数的话则返回#t。
用于比较数的函数
=
、>
、<
、<=
、>=
这些函数都有任意个数的参数。如果参数是按照这些函数的名字排序的话,函数就返回#t
。
odd?
、even?
、positive?
、negative?
、zero?
这些函数仅有一个参数,如果这些参数满足函数名所指示的条件话就返回#t
。
用于比较符号的函数
在比较字符的时候可以使用char=?
、char<?
、char>?
、char<=?
以及char>=?
函数。具体的细节请参见R6RS。
算法语言Scheme修订6报告 R6RS简体中文翻译,https://r6rs.mrliu.org/
用于比较字符串的函数
比较字符串时,可以使用string=?
和string-ci=?
等函数。具体细节请参见R6RS。