Ocaml - 将列表的最后一个元素移到前面

Question

首先，如果这是一种令人困惑或倒退的方式来实现我想要完成的目标，我深表歉意，但我是“Ocaml 风格”的新手。

我想取出列表的最后一个元素，并将其移到列表的前面，将所有元素上移一个。

例如：有[1;2;3;4;5] -> [5;1;2;3;4]

我知道 Ocaml 中的列表基本上是链表，所以我打算递归遍历列表，找到最后一个元素，然后让该元素的尾部/剩余列表指向列表的头部。

我主要困惑的是如何断开从倒数第二个元素到最后一个元素的链接。在上面的例子中，我想让 5 指向 1，但 4 不再指向 5。

我该如何做到这一点，有没有更简单的方法来查看我完全错过的这个？

Answer 1

您不能“断开链接”，因为 Ocaml 列表是一种持久的数据结构。您不能真正修改列表，因此您必须生成一个新列表，其中包含您想要的顺序的值。

let thelist = [1;2;3;4;5] in
let lnewhead = List.hd (List.rev thelist) in
lnewhead :: (List.rev (List.tl (List.rev b)));;

您也可以在函数中定义它：

let flipper = fun thelist -> 
    (List.hd (List.rev thelist)) :: (List.rev (List.tl (List.rev thelist)));;

val flipper : 'a list -> 'a list = <fun>
# flipper([1;2;3;4;5]);;
- : int list = [5; 1; 2; 3; 4]

Answer 2

通过确保 List.rev thelist 只计算一次，可以稍微改进 Joshua 的代码的时间复杂度，如下所示：

let flipper = fun thelist ->
   let r = List.rev thelist
   in (List.hd r) :: (List.rev (List.tl r))

Answer 3

一个安全的实现如下：

let rot1 l =
  let rec aux acc = function
      [] -> []
    | [x] -> x :: List.rev acc
    | x :: l -> aux (x :: acc) l
  in
  aux [] l

从某种意义上说，传递空列表返回空列表而不是引发异常是安全的。请注意，我强烈反对使用 List.hd 和 List.tl，因为它们可能会失败，并显示一般错误消息。

此外，对 aux 的递归调用是尾调用（返回之前要做的最后一件事）。 OCaml 编译器将检测到这一点并避免每次函数调用都增加堆栈（并可能引发异常或崩溃）。在处理长列表和递归函数时需要注意这一点。

为了有效地执行此操作，即在 O(1) 而不是 O(length) 中，您不能使用常规列表。您可以使用标准库中的 Queue 模块或第三方提供的双向链表实现。

这里是一个使用队列模块的例子：

 let rotate_queue q =
   if not (Queue.is_empty q) then
     let x = Queue.take q in
     Queue.add x q

 # let q = Queue.create ();;
 val q : '_a Queue.t = <abstr>
 # Queue.add 1 q;;
 - : unit = ()
 # Queue.add 2 q;;
 - : unit = ()
 # Queue.add 3 q;;
 - : unit = ()
 # Queue.iter print_int q;;
 123- : unit = ()
 # rotate_queue q;;
 - : unit = ()
 # Queue.iter print_int q;;
 231- : unit = ()
 # 

Answer 4

电池库的Dllist module 可能就是您要找的。它是一种命令式列表结构。