是否有可能在 Haskell 中有一个双向链表,实现它们的理想解决方案是什么?我正在实现一个场景图,其中每个小部件都有一个父级和一个子级,向上和向下查看图形是有益的。
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在 Haskell 中拥有一个双向链表是不切实际的,因为你必须一次构建它。
例如,假设您有一个[1, 2, 3, 4, 5]
要进行双向链接的列表。现在,让我们想象一下列表是如何表示的:
data DoubleList a
= LeftEnd a (DoubleList a)
| Middle a (DoubleList a) (DoubleList a)
| RightEnd a (DoubleList a)
(为简单起见,我在两端使用了两个不同的构造函数)
要构建上面的列表,您必须首先构建第一个元素:
let e1 = LeftEnd 1 ...
但是要构造第一个元素,您已经需要第二个元素:
let e1 = LeftEnd 1 e2
e2 = Middle 2 e1 ...
对于第二个元素,您需要第三个元素,依此类推:
let e1 = LeftEnd 1 e2
e2 = Middle 2 e1 e3
e3 = Middle 3 e2 e4
e4 = Middle 4 e3 e5
e5 = RightEnd 5 e4
由于惰性求值,这在 Haskell 中是可能的;这种策略被称为“打结”(而且您不必将其全部放在一个let
块中;您可以将结构划分为功能)
但是,换句话说,要创建一个双向链表,你需要一次构建它,如果你想改变它的任何部分,你要么需要使用Zipper ,要么只制作它的完整副本每次。
我建议改用Data.Sequence
,这是一个优化的基于手指树的顺序存储实现。它支持非常快速的插入、删除和迭代,同时仍然是一个纯粹的函数式数据结构。
否则,您可能只想使用拉链,但将它们用于树而不是列表。有关 Zipper 的更多信息可以在Haskell Wiki上找到。拉链非常适合这种情况,因为它们提供了您所追求的确切功能:如果您使用拉链访问一棵树,您可以访问您正在访问的树部分的“父母”,但树本身不必包含父引用。
由于您(通常)在 Haskell 中没有 OO 样式的对象,因此认为数据具有自我意识是很奇怪的。请务必注意,您通常不会在 Haskell 数据类型中使用聚合,而是倾向于组合。
您可能想查看XMonad以查看他们的设计是否符合您的需求(代码的可读性令人惊讶)。
您可能还想重新构建您的设计,以便您永远不需要俯视您(例如,通过传递子“回调”)。
您可能还想看看是否可以为整个图表编写一个拉链。
双向链表不是数据类型,而是实现细节。我认为您想要的是一个类似列表的数据结构,您可以在其中有效地左右移动。这个数据结构是一个列表的拉链,只是一对列表。前缀以相反的顺序表示。要向左/向右移动,您只需将后缀列表的头部移动到前缀上,反之亦然。