【问题标题】:fixed point combinator in lisplisp 中的定点组合器
【发布时间】:2012-10-28 22:09:18
【问题描述】:
;; compute the max of a list of integers

(define Y
  (lambda (w)
    ((lambda (f)
       (f f))
     (lambda (f)
       (w (lambda (x)
            ((f f) x)))))))

((Y
  (lambda (max)
    (lambda (l)
      (cond ((null? l) -1)
            ((> (car l) (max (cdr l))) (car l))
            (else (max (cdr l)))))))
 '(1 2 3 4 5))

我想了解这个结构。有人可以对这段代码给出一个清晰简单的解释吗?

例如,假设我忘记了 Y 的公式。我怎么能记住它,并在我使用它很久之后重现它?

【问题讨论】:

标签: lisp scheme combinators y-combinator


【解决方案1】:

这是一些相关的答案(由我):

基本上,将 Y 定义为 λr.(λh.h h) (λg.r (λx.(g g) x)),应用程序 Y r 减少为

Y r
(λw.(λh.h h) (λg.w (λx.(g g) x))) r
(λh.h h) (λg.r (λx.(g g) x))
h h
    ;where
        h = (λg.r (λx.(g g) x))       <----\
                                           |
(λg.r (λx.(g g) x)) h                      |
r (λx.(g g) x)             <-------------- | ----------\
    ;where                                 |           |
        g = h                         -----/           |
        ;so that                                       |
        (g g) = (h h) = r (λx.(g g) x)           ------/

所以r 必须有两个参数 - 第一个表示要调用的递归函数,第二个 - 一个实际参数:

        r = λf (λx. ....x.....(f y)...... )

所以(Y r) x 减少为

(r (λx.(g g) x)) x
(r f) x
    ;where
        f   = (λx.(g g) x) 
        f y = (λx.(g g) x) y = (g g) y = (r f) y  ; f is "fixed point" of r

定义f = (λx.(g g) x) 的意思是,当f y 被调用时,(g g) y 将被调用,此时g 将被自我应用,r“拉”自在g 内部,(r f) 的结果使用y 参数调用。 IE。由(r f) 应用程序产生的lambda 表达式主体中的任何调用(f y) 都会被转换回(r f) y,即使用新参数y 调用同一主体。

重要的实现细节是它是相同函数体,还是它的副本,但语义是相同的——我们可以进入相同的函数体使用新的参数值。

Y组合器的本质是通过引用复制和自我应用:我们通过相同的name引用同一事物,两次;因此我们安排 it 接收 itself 作为参数。

当没有引用时,如在纯 lambda 演算中,并且参数接收参数的文本副本 - 即通过文本重写完成缩减 - 这仍然有效,因为 相同的副本 被复制和传递,作为 self 的参数,如果需要,它可以在下一次迭代中使用。

但是当共享引用可用时效率更高(同名的所有使用都引用相同的东西)。环境下评价创建自引用函数的模型很简单

(let ((fact #f)) 
  (set! fact 
        (lambda (n) (if (< 2 n) 1 
                               (* n (fact (- n 1)))))) 
  fact)

实际上,您答案中的定义是应用顺序 Y 组合器的定义。使用正常顺序,可以应用 eta-reduction 而不会导致无限循环,以获得 Ynorm = (λw.(λh.h h) (λg.w (g g))),其规范地写为

Ynorm = (λf.(λx.f (x x)) (λx.f (x x)))

确实

Ynorm g
= (λx.g (x x)) (λx.g (x x))
= g ((λx.g (x x)) (λx.g (x x)))

【讨论】:

  • 谢谢。我尝试编写一个函数 SHOW-execution,它输入另一个函数 F 和一些参数 x1 ... xn 并调用 (f x1 .. xn),并将 f 的执行树作为值返回。
【解决方案2】:

到目前为止我找到的最好的解释是在书"The Little Schemer",第 9 章。整章逐步解释了 Y-Combinator 的工作原理,以及如何从任意递归派生组合子过程。

【讨论】:

  • 谢谢。我在等待很多意见之前选择接受哪一个。
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