你好,集合
- list
- vector
- map
而上述 4 种数据结构我们都称之为集合(collection
)
集合就是把一些东西放在一起,打个包裹,方便管理。
它们各有特色:
- list 是 Clojure 中最为简单的数据结构
- vector 和 list 相似,它支持高效的随机访问
- map 是一种 “键值对” (Key-Value),在以后的文章中会详细介绍这种数据结构
- set 是一种不能出现重复元素的集合
然而由于篇幅限制和本人水平有限,并不能详尽的说明每一种集合的每一种用法
以 list
和 vector
作简要介绍
更为详细的内容可以查阅相关 API
> 文档
好吧,读完上面的东西你可能想说:什么玩意儿
没事儿,文字描述总是很枯燥,我们更倾向于使用代码来向你介绍,我们使用 list
函数来创建一个 list
(列表)
如你所见, list
函数的返回值就是一个 list
它的“样子”看起来很眼熟,没错,一个列表里的每一个内容称之为元素
而元素被小括号包围,这就构成了一个列表
此例中的这个 list
包含两个元素 —- 字符串"hello"
和字符串 "list"
你也许已经注意到了,Clojure
语言本身就使用这种数据结构来表示语言本身
使用自身的数据结构来表示自身,这种特征我们给它单独取一个名字,以表示高端,称之为 “同像性” [3] ,又称 “ 代码即数据 ”
(如果你学习过编译相关的知识,你就能立刻发现这种做法的意义。Clojure 和所有的 Lisp 一样,直接使用语法树作为语言本身, 这也是宏(Macro)功能的基础)
它的功能是阻止求值
它的非语法糖形式是 quote
我们知道,在 Clojure
中,位于括号的第一个位置的元素会被认为是一个函数
如果我们使用阻止求值 quote
或者它的语法糖 '
,就可以阻止试图求值一切的 Clojure
的一次求值
quote
的返回值是你阻止求值的代码本身( 同时也是数据 )
=> (quote ("hello" "list"))
("hello" "list")
=> '("hello" "list")
("hello" "list")
然而我们并没有这个函数,自然也就无法得到值,此时程序扔出一个错误
=> ("hello" "list")
ClassCastException java.lang.String cannot be cast to clojure.lang.IFn
;意为:某个 String(即字符串)无法被作为 IFn(即函数)来使用
说了一大堆,这和我们的 list
有什么关系呢?
由于语言本身即是一个 list
所以如果阻止它求值,那么我们得到的就是一个 list
所以在某种意义上,上面我们展示的三句代码的效果是相同的
又叙述了一大段的文字说明,你可能会发出这样的疑问,那么这又有什么屁用呢?
我们可以对这个 进行操作
这里介绍几个常用的操作:
- 使用
first
=> (first '("hello" "list"))
hello
- 使用
second
=> (second '("hello" "list"))
list
rest 函数用来返回除了 first 之后的元素,并以 list 的形式作为返回
=> (rest '("hello" "list"))
("list")
=> (nth '("hello" "list") 0)
hello
注意,在大多数程序语言中,索引是以 0 开始的,也就是第一个元素的编号为 0,第二个元素的编号为 1 …
和我们的直觉一样,list
是可以嵌套的,这样就使得你可以创造更为复杂的结构
- 获取list的第一个元素
- 获取list的第一个元素的最后一个元素
=> (second (first '(("屠龙宝刀" "点击就送") "激光剑" "无尽之刃" "传送枪" "物理学圣剑")))
点击就送
我们来讲解一下上面第二句代码
首先我们有了一个拥有 5 个元素的列表
'(("屠龙宝刀" "点击就送") "激光剑" "无尽之刃" "传送枪" "物理学圣剑"))
这里我们注意,使用
'
会导致它之后的一个括号中的所有内容都被阻止求值,所以在内层的列表无需再次使用'
但如果直接使用 list
函数则会出现错误
ClassCastException java.lang.String cannot be cast to clojure.lang.IFn
五个元素分别为
0号 (“屠龙宝刀” “点击就送”)列表也可以作为一个元素(实际上任意表达式都可以作为元素)
1号 “激光剑”
2号 “无尽之刃”
3号 “传送枪”
* 4号 “物理学圣剑”
在它的外面我们套了一层函数 first
(first '(("屠龙宝刀" "点击就送") "激光剑" "无尽之刃" "传送枪" "物理学圣剑"))
first
函数的返回值,等于它的参数的第一个位置所存放的元素
把这个值作为外层的 second
函数的参数
所以我们就得到了类似的效果
(second '("屠龙宝刀" "点击就送"))
于是取第二个位置,结果为 “点击就送”
(至于字符串显示出来是否还有双引号,不同的环境的结果不同)
下面我们来看一下 vector
我们可以使用 vector
函数来创建一个 vector
=> (vector "hello" "vec")
["hello" "vec"]
注意到
vector
看起和list
有所不同,它使用中括号来包围元素
这也是我们简便生成它的语法
=> ["hello" "vec"]
["hello" "vec"]
我们刚学到的可以用于 list 的函数也可以用于 vector
=> (second ["hello" "vec"])
vec
=> (rest ["hello" "vec"])
("vec") ;虽然这里我们使用 rest 操作的是 vector,但 rest 仍任返回 list 形式
=> (nth ["hello" "vec"] 1)
vec
同样可以嵌套
=> (second (first [["屠龙宝刀" "点击就送"] "激光剑" "无尽之刃" "传送枪" "物理学圣剑"]))
我们甚至可以在 vector
里嵌套 list
,或者在 list
里面嵌套 vector
=> (second (first ['("屠龙宝刀" "点击就送") "激光剑" "无尽之刃" "传送枪" "物理学圣剑"]))
点击就送
=> (second (first '(["屠龙宝刀" "点击就送"] "激光剑" "无尽之刃" "传送枪" "物理学圣剑")))
点击就送
使用 subvec
函数来取出指定起止位置的内容
后两个参数分别表示起止的索引位置(不包括结束位置元素)
=> (subvec [["屠龙宝刀" "点击就送"] "激光剑" "无尽之刃" "传送枪" "物理学圣剑"] 1 3)
["激光剑" "无尽之刃"]
这个例子给出的起止位置为 1 3,不包括结束位置的元素,于是从 1 开始取到 2
结果组成一个 vector 作为返回值
使用 assoc
来 “改变” 指定位置的内容
后两个参数分别是要 “改变” 的元素的位置,和改变后的值,返回 “改变” 后的结果
注意我们使用了带引号的 “改变”,这表示实际上并没有对原来的 vector 做出任何改变
这个特性会在之后的文章中进行说明
nth 语意可以直接被使用
=> (nth ["hello" "vec"] 1)
vec
=> (["hello" "vec"] 1)
其实
["hello" "vec"]
本身就是个函数,所以可以把它放在函数的位置这个函数的功能和
nth
一样,所以我们可以方便的从vector
里面取数据你可以把你学到
first
second
rest
用于map
和set
但你不能把
nth
用于map
原因是
map
没有实现Indexed
,而nth
只能作用于实现了 Indexed 的集合而
first
second
rest
可以作用于实现了Sequence
的集合,所有的Clojure
集合都实现了Sequence
map
会在之后的章节中做详细介绍,它是Clojure
中非常实用的一种数据结构
如果你在阅读本文时感到吃力,你可以先把文中的代码在你的机器上运行一下,观察运行结果,然后试着更改参数,看看返回结果是否满足你的猜想
待你基本了解工作效果之后,再次阅读本文,这种学习方式会帮助你更好地理解本文(或者其它程序设计类教程)
你可以访问 http://clojuredocs.org/ 查阅 API 的小例子,也可以访问官方网站 http://clojure.github.io/clojure/ 来直接查阅官方 API
说明,英文苦手们可以访问中文翻译项目
[1]: 数据结构:简单来说,就是如何“摆放”值,和如何对值进行操作的一种抽象 ↩
[2]: Application Programming Interface,即应用编程接口。是一种描述函数如何工作的描述文档
[3]: 同像性并不是 Clojure 的专利,其它很多语言也具有同像性,包括所有 Lisp 方言、机器语言(汇编语言)、Prolog 等 ↩