在以线性时间运行的 Haskell 中实现反向答案

【问题标题】：Implement reverse in Haskell that runs in linear time在以线性时间运行的 Haskell 中实现反向
【发布时间】：2010-08-22 21:06:44
【问题描述】：

我只是在学习 Haskell，如果我的问题很愚蠢，很抱歉。我正在阅读 learnyouahaskell.com，现在我在第 5 章“递归”。有一个标准“反向”功能的实现示例：

reverse' :: [a] -> [a]  
reverse' [] = []  
reverse' (x:xs) = reverse' xs ++ [x]

但它似乎在 O(N^2) 时间内运行，而标准反向运行在 O(N) 时间（我希望如此）。以下代码说明了这一点：

sum (reverse [1,2..1000000]) -- runs pretty fast
sum (reverse' [1,2..1000000]) -- never finishes

所以，我开始思考如何更快地实现我自己的反向。用命令式语言很容易做到。也许我需要后续章节中的一些更高级的材料来做到这一点？欢迎任何提示。

【问题讨论】：

【解决方案1】：

可以使用额外的累加器参数高效实现，例如本例中fac 的第二个参数：

factorial n = fac n 1
  where
    fac 0 r = r
    fac n r = fac (n-1) (r*n)

如果你只是想知道标准库是怎么做的，也可以look at the source code。

【讨论】：

【解决方案2】：

reverse 在Prelude 中定义。

您可以将其实现为：

reverse = foldl (flip (:)) []

【讨论】：

这不会受到foldl 的经典堆栈问题的影响吗？
Kru 提供的版本直接来自源代码。注意列表的内容不只评估它们的位置。此外，如果您不使用整个反向列表，则永远不会创建列表。
@3noch 我认为foldr 是这种情况，但foldl 不是这种情况
我会评论说，这实际上是 OP 推测的“来自后续捕获者的更高级材料”的情况。特别是在“高阶函数”一章，learnyouahaskell.com/higher-order-functions，“仅折叠和马”小节中讨论了此实现

【解决方案3】：

reverse l =  rev l []
  where
    rev []     a = a
    rev (x:xs) a = rev xs (x:a)

【讨论】：

【解决方案4】：

foldl (\acc x -> x:acc) [] xs

这在 O(n) 中运行。这个想法很简单——你拿一个空列表（累加器）并将元素从上到下传递给它。

【讨论】：