在 Erlang 中展平嵌套列表的列表

Question

我正在做 Erlang Programming 中的练习。

问题是

编写一个函数，给定一个嵌套列表，将返回一个平面列表。

示例： flatten([[1,[2,[3],[]]], [[[4]]], [5,6]]) ⇒ [1,2,3,4,5,6].

提示：使用concatenate解决flatten。

这是我的concatenate 函数

%% concatenate([[1,2,3], [], [4, five]]) ⇒ [1,2,3,4,five].
concatenate([X|Xs]) -> concat(X, Xs, []).
concat([X|Xs], T, L) -> concat(Xs, T, [X|L]);
concat([], [X|Xs], L) -> concat(X, Xs, L);
concat([], [], L) -> reverse(L).

我真的很想知道一种优雅的方式来实现flatten。我花了几个小时来解决这个练习。

更新：我忘记了最重要的先决条件。是否可以仅通过递归和模式匹配来解决这个问题？

Answer 1

问题的关键是“分而治之”。

另一个额外的函数“lists:reverse”和一个运算符“++”用于节省编程时间。

my_flat([],Result)->
    lists:reverse(Result);
my_flat([H|T],Result) when is_atom(H) ->
    case T of
    []-> 
        my_flat([],[H|Result]);
    _Else ->
        my_flat(T,[H|Result])
    end;
my_flat([H|T],Result) when is_number(H)->
    case T of
    []->
        my_flat([],[H|Result]);
    _Else ->
        my_flat(T,[H|Result])
    end;
my_flat([H|T],Result) ->
my_flat(H,Result)++my_flat(T,[]).

对于您的测试：test:my_flat([[1,[2,[3],[]]], [[[4]]], [5,6]],[])。

Answer 2

我会尝试这种方式

flatten(X) -> lists:reverse(flatten(X,[])).

flatten([],Acc) -> Acc;
flatten([H|T],Acc) when is_list(H) -> flatten(T, flatten(H,Acc));
flatten([H|T],Acc) -> flatten(T,[H|Acc]).

测试

my:flatten([[1,[2,[3],[]]], [[[4]]], [5,6]]).
[1,2,3,4,5,6]

UPD：或者这种方式，没有保护和反向，只有递归调用和模式匹配。

flatten(X)               -> flatten(X,[]).

flatten([],Acc)          -> Acc;
flatten([[]|T],Acc)      -> flatten(T, Acc);
flatten([[_|_]=H|T],Acc) -> flatten(T, flatten(H,Acc));
flatten([H|T],Acc)       -> flatten(T,Acc++[H]) .

Answer 3

一些不同的解决方案，变得越来越聪明：

%% Lift nested lists to the front of the list.
flatten1([[H|T1]|T2]) -> flatten1([H,T1|T2]);
flatten1([[]|T]) -> flatten1(T);
flatten1([E|T]) -> [E|flatten1(T)];
flatten1([]) -> [].

或

%% Keep a list of things todo and put tails onto it.
flatten2(L) -> flatten2(L, []).

flatten2([H|T], Todo) ->
    flatten2(H, [T|Todo]);
flatten2([], [H|Todo]) -> flatten2(H, Todo);
flatten2([], []) -> [];
flatten2(E, Todo) -> [E|flatten2(Todo, [])].

或

%% Work from the back and keep a tail of things done.
flatten3(L) -> flatten3(L, []).

flatten3([H|T], Tail) ->
    flatten3(H, flatten3(T, Tail));
flatten3([], Tail) -> Tail;
flatten3(E, Tail) -> [E|Tail].

这些都只有模式匹配和递归，但可以通过一些保护类型测试来改进。使用++ 效率低下，因为它每次都复制列表。 lists 模块使用带有保护类型测试的最后一个版本，而不是最后一个子句。

Answer 4

相当简洁明了的版本：

append([H | T], L) -> [H | append(T, L)];
append([], L) -> L.

flatten([[_|_]=H|T]) -> append(flatten(H), flatten(T));
flatten([[]|T]) -> flatten(T);
flatten([H|T]) -> [H|flatten(T)];
flatten([]) -> [].

Answer 5

concatenate/1 如书中定义的那样作为一个展平函数，它只展平一个级别。 （[[1],[2]] 变为 [1,2]，[[[1]],[[2]]] 变为 [[1],[2]] 等）提示中建议的策略是完全展平，不是通过在 flatten/1 中定义新逻辑，而是在 flatten/1 的递归中使用 concatenate/1来电。

concatenate(Ls) ->
    reverse(concatenate(Ls, [])).

concatenate([], Acc) ->
    Acc;
concatenate([[]|Rest], Acc) ->
    concatenate(Rest, Acc);
concatenate([[H|T]|Rest], Acc) ->
    concatenate([T|Rest], [H|Acc]);
concatenate([H|T], Acc) ->
    concatenate(T, [H|Acc]).

flatten(L) ->
    flatten(L, []).

flatten([], Acc) ->
    Acc;
flatten(L, Acc) ->
    Concatted = concatenate(L),
    [Non_lists|Remainder] = find_sublist(Concatted),
    flatten(Remainder, concatenate([Acc, Non_lists])).

find_sublist(L) ->
    find_sublist(L, []).

find_sublist([], Acc) ->
    reverse(Acc);
find_sublist(L = [[_|_]|_], Acc) ->
    [reverse(Acc)|L];
find_sublist([H|T], Acc) ->
    find_sublist(T, [H|Acc]).

tests() ->
    [1,2,3,4,4,5,6,7,8] = flatten([[1,[2,[3],[]]], [[[4,[4]]]], [[5],6], [[[]]], [], [[]], [[[7, 8]]]]),
    [1,2] = flatten([[1,2]]),
    [1,2,3] = flatten([[1],[2],[3]]),
    [1,2,3,4,5,6] = flatten([[1,[2,[3],[]]], [[[4]]], [5,6]]),
    tests_successful.