Racket – jatko6. LISTAT

ASL

2

Sisällysluettelo 6A. LISTA

1. Lista: list, cons, first, rest, append, length, empty?

2. Lista: member?, remove, remove-all, list-ref

3. range

6B. LISTA JA REKURSIO

4. Listan ”syöminen” rekursiivisesti

5. Listan luominen rekursiivisesti

6C. LISTA JA HIGHER ORDER FUNKTIONS

6. map, foldl, foldr

3

Listalist, cons, first, rest

Lista on tietorakenne, johon voi tallentaa mitä tahansa tietoa. Tyhjään listaan viitataan Racket-kielessä sanalla empty tai symbolilla ’().

Listan luominen:

(list 1 2 3 4 5 6)

Uuden alkion lisääminen valmiiseen listaan (lisätään aina alkuun):

(cons 7 (list 1 2 3 4 5 6)) -> (list 7 1 2 3 4 5 6)

Listan ensimmäisen alkion palauttaminen (myös second, third):

(first (list 7 1 2 3 4 5 6)) -> 7

Listan loppuosan palauttaminen (esimmäinen alkio poistetaan).

(rest (list 7 1 2 3 4 5 6)) -> (list 1 2 3 4 5 6)

4

Listaappend, length, empty?

Listojen yhdistäminen

(append (list 1 2 3)(list 4 5 6))-> (list 1 2 3 4 5 6)

Listan pituuden kysyminen

(length (list 1 2 3 4)) -> 4

Tyhjän listan tunnistaminen

(empty? ’()) -> #true

(empty? (list 1 2)) -> #false

Listassa voi olla mitä tahansa (merkkijonoja, kuvia, listoja, totuusarvoja...):

(list 3 ”Tiina” (list 1 2 3) #t)

5

Listamember?, remove, remove-all, list-ref

Voit tutkia onko alkio listan jäsen

(member? 3 (list 4 5 6))-> #false

Voit poistaa alkion listasta

(remove 4 (list 1 2 3 4)) -> (list 1 2 3)

Voit poistaa kaikki tietyt alkiot

(remove-all 2 (list 1 2 3 2 4) -> (list 1 3 4)

Ottaa listasta tietyssä kohtaa sijaitsevan alkion (ensimmäinen alkio 0)

(list-ref (list 10 20 30) 1) -> 20

6

range Range – funktio palauttaa aritmeettisen lukujonon listan muodossa. Sille annetaan argumentiksi luku josta lähdetään, luku johon lopetataan sekä askel

(range 0 10 1) -> (list 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9)

(range 5 30 5) -> (list 5 10 15 20 25)

Askel voi olla myös negatiivinen

(range 30 5 -5) -> (list 25 20 15 10 5)

Käytämme tätä apuna Higher Order – funktioiden kanssa

7

Listan ”syöminen” rekursiivisesti

Silmukkarakennetta voidaan käyttään esim. lista- tai puutyyppisen tietorakenteen läpi käymiseen. Silloin ei tarvita laskuria, koska silmukan toiminta voidaan lopettaa kun tietorakenne on käyty loppuu (esim. saavutettu listan pää).

Esim. Luetellaan ruokalista

(require teachpacks/display-read)

(define (syö-listaa lista)

(if (empty? lista)

(display-info-timer "Lista loppui” 50)

(begin (display-info-timer (first lista) 50)

(syö-listaa (rest lista)))))

(syö-listaa (list "cokis" "ranskalaiset" "jäätelö"))

8

Listan luominen rekursiivisesti(listaan kerätään kuvia)

Lista voi olla myös akkumulaattorin paikalla, eli voit kerätä tuloksia listaan. (require 2htdp/image)

(define (tähtiä i lista)

(if (<= i 0)

lista

(tähtiä (sub1 i)(cons (star (* i 10) "solid" "aqua") lista))))

(tähtiä 8 empty)uusi tähti

lisää uuden alkion listaan

9

Kysytään käyttäjältä lukupareja(kerätään listaksi)

(define (kysy-mitat n lista) (let [(x (display-read-number "Anna x")) (y (display-read-number "Anna y"))] (cond [(not (or (number? x) (number? y)))

(kysy-mitat n lista)] [(<= n 1)

(cons (list x y) lista)]

[else

(kysy-mitat (sub1 n) (cons (list x y) lista))])))

(kysy-mitat 5 empty)

akkumulaattori

lopetusehto

10

Higher Order Funktiot Jos tehtävänä on tehdä ennalta tiedetty määrä toistoja, voidaan käyttää Higher Order – funktioita toiston toteuttamiseen.

Higher Order – funktiot ovat funktioita, jotka voivat ottaa toisen funktion argumenttina (tavalliset funktiot ovat First Order – funktioita).

Racket:in Higer Order – funktiot käsittelevät tietota listojen muodossa. Higher Order – funktioita ovat mm. map, apply, filter, foldl, foldr ja quicksort

11

map map on Higher Order – funktio, joka ottaa argumenttina funktion sekä listan ja syöttää listan alkiot yksi kerrallaan funktiolle. map palauttaa saadut paluuarvot listan muodossa. Esim. neliö-funktio (sqr)

(map sqr (list 1 2 3 4 5)) -> (list 1 4 9 16 25)

map:ille on aivan sama mitä funktio tekee ja mitä listassa on. Voimme esim. tehdä listan tähtikuvia. Teemme ensin apufunktion tähti, jolla on yksi parametri (koko):

(define (tähti koko)

(star koko ”solid” ”red”))

(map tähti (list 5 10 15 20 25 30))

->

Listassa tähtien koot

12

apply apply ottaa argumenttina funktion sekä listan arvoja, jotka syötetään ko. funktiolle argumenteiksi. Esim. Voisimme laskea yhteen listan alkiot:

(apply + (list 1 2 3 4 5 6 7)) -> 28

Myös tämä funktio voi käsitellä mitä tahansa arvoja esim. kuvia. Voimme esim. tehdä sisäkkäisiä ympyröitä. Teemme ensin apufunktio ”ympyrä”:n avulla listan eri kokoisia ympyröitä ja sitten laitamme ne päällekkäin käyttämällä apply:ä ja overlay:tä:

(define (ympyrä koko)

(circle koko ”outline” ”black”))

(map ympyrä (list 5 10 15 20 25 30)) ->

(apply overlay

(map ympyrä (list 5 10 15 20 25 30))) ->

13

foldl, foldrfoldl ja foldr toimivat myös funktioille, joilla on rajattu määrä argumentteja (vrt. + ja overlay ottavat sisäänsä niin monta argumenttia kuin halutaan antaa). Tässä esimerkki, jossa place-image sijoittaa kuvan annettuun koordinaattipisteeseen (x, y) annetun kuvan päälle. Tässä x ja y koordinaatit sekä sijoitettavat kuvat voidaan antaa listoina ja taustakuva toimii ns. pohja-arvona (vrt. akkumulaattori). Nämä funktiot palauttavat yhden arvon (ei listaa). Liitä-kuva toimii apufunktiona (hoitaa yhden kuvan).

(define SIJAINTI-X (list 122 48 20 15 104 112 99 100 148))

(define SIJAINTI-Y (list 132 17 20 53 82 51 132 31 101))

(define TÄHDET )

(define (liitä-kuva kuva x y pohja)

(place-image kuva x y pohja))

(foldl liitä-kuva (empty-scene 150 150 "black")

TÄHDET

SIJAINTI-X

SIJAINTI-Y)

”pohja-arvo”