Scala：使用 cons 方法将元素附加到列表答案

【问题标题】：Scala: Append element to list using cons methodScala：使用 cons 方法将元素附加到列表
【发布时间】：2018-12-09 11:32:51
【问题描述】：

阅读Programming in Scala, 3rd Edition时，它说

类列表确实提供了“追加”操作——它是这样写的：+ 但是这个操作很少使用，因为附加到一个列表随着列表的大小线性增长，而在前面加上 :: 需要恒定的时间。

如果你想通过附加元素有效地构建一个列表，你可以把它们放在前面，当你完成后调用 reverse。

我试图理解，Scala 的惯用方式是什么？与 ListBuffer 相比，两次调用 List.reverse 是否可接受且高效（因为 ListBuffer 是可变的）？

// Scala Recommended way - but reverse twice?
val alist = List("A", "B")
// cons is O(1)
// This will print (A, B, C)
println(("C" :: alist.reverse).reverse)

// Scala also Recommended: Use ListBuffer
val alb = ListBuffer("A", "B")
alb.append("C")
val clist2 = alb.toList
// This will print (A, B, C)
println(clist2)

// DO NOT do this, its O(n)

val clist3 = alist :+ "C"
// This will print (A, B, C)
println(clist3)

P.S：我在这里不是指代码优化。一般推荐哪一种，不会收到WTH的表达。

【问题讨论】：

8 个月前我从 java 搬到了 scala。我在前 6 个月编写的代码加载了可变集合。现在我从不使用它们并且非常关心性能。一旦你运行了真正的大数据，你就会自己明白为什么。这是一个自我发现的项目。现在，相信这些文件。 :)
我对您在第三个代码 sn-p 上方的评论感到有些困惑。 “不要这样做，它的 O(n)”是什么意思？所有三个 sn-ps 都是 O(n)。 List.reverse 是 O(n)，ListBuffer.toList 是 O(n)，List.:+ 是 O(n)。
@JörgWMittag 我认为ListBuffer.toList 实际上是恒定时间（除非您在将 ListBuffer 转换为List 后重新使用它）
@joelb：你是对的。有趣的。因此，在调用 toList 之后改变缓冲区会延迟触发 O(n) 复制，但原始调用是 O(1)。聪明。
这就是所有问题的答案。 docs.scala-lang.org/overviews/collections/…

标签： scala list idioms

【解决方案1】：

另一个实现可能是Difference Lists（也可以使用基于 Prolog 的解释 - Understanding Difference Lists）。

这就是我在 Scala 中实现 DList 的方式：

abstract class DiffList[A](calculate: List[A] => List[A]) {
  def prepend(s: List[A]): DiffList[A]

  def append(s: List[A]): DiffList[A]

  def result: List[A]
}

final class DiffListImpl[A](listFunc: List[A] => List[A])
    extends DiffList[A](listFunc) {
  def prepend(s: List[A]): DiffListImpl[A] =
    new DiffListImpl[A](listFunc andThen (s ++ _))


  def append(s: List[A]): DiffListImpl[A] =
    new DiffListImpl[A](listFunc andThen (_ ++ s))

  def result: List[A] = listFunc(Nil)
}

并使用它：

val l1 = List(1, 2)
val l2 = List(6, 7)
val l3 = List(3, 4, 5)
val dl = new DiffListImpl[Int](Nil)

val result = dl.prepend(l1).prepend(l2).append(l3).result

Result: List(6, 7, 1, 2, 3, 4, 5)

【讨论】：

差异列表优化了小列表的大量串联操作，所以appendbody为了效率应该是new DiffListImpl[A](listFunc compose (s ++ _))。