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我对计划函数式编程真的很陌生。我最近在 lambda 演算中遇到了 Y-combinator 函数,类似这样Y ≡ (λy.(λx.y(xx))(λx.y(xx)))。我想在方案中实现它,我搜索了很多,但我没有找到任何与上述给定结构完全匹配的实现。我发现其中一些如下:

(define Y
(lambda (X)
  ((lambda (procedure)
     (X (lambda (arg) ((procedure procedure) arg))))
   (lambda (procedure)
     (X (lambda (arg) ((procedure procedure) arg)))))))

(define Y
  (lambda (r)
    ((lambda (f) (f f))
     (lambda (y)
       (r (lambda (x) ((y y) x)))))))

如您所见,它们与此Y ≡ (λy.(λx.y(xx))(λx.y(xx)))组合函数的结构不匹配。如何以完全相同的方式在方案中实现它?

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在像 Lazy Racket 这样的惰性语言中,您可以使用普通顺序版本,但不能使用像 Scheme 这样的任何应用顺序编程语言。他们只会进入无限循环。

Y 的应用版本通常称为 Z 组合子:

(define Z
  (lambda (f)
    ((lambda (g) (g g))
     (lambda (g)
       (f (lambda args (apply (g g) args)))))))

现在应用 this 时发生的第一件事是(g g),因为您总是可以用扩展它的主体来替换整个应用程序,所以函数的主体可以重写为:

(define Z
  (lambda (f)
    ((lambda (g)
       (f (lambda args (apply (g g) args))))
     (lambda (g)
       (f (lambda args (apply (g g) args)))))))

我并没有真正改变任何东西。只需多一点代码就可以实现完全相同的功能。请注意,此版本用于apply支持多个参数函数。想象一下阿克曼函数:

(define ackermann
  (lambda (m n)
    (cond
      ((= m 0) (+ n 1))
      ((= n 0) (ackermann (- m 1) 1))
      (else (ackermann (- m 1) (ackermann m (- n 1)))))))

(ackermann 3 6) ; ==> 509

这可以这样做Z

((Z (lambda (ackermann)
      (lambda (m n)
        (cond
        ((= m 0) (+ n 1))
        ((= n 0) (ackermann (- m 1) 1))
        (else (ackermann (- m 1) (ackermann m (- n 1))))))))
 3
 6) ; ==> 509

请注意,实现完全相同,不同之处在于如何处理对自身的引用。

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所以你在问评估是如何延迟的。正常的订单版本如下所示:

(define Y
  (lambda (f)
    ((lambda (g) (g g))
     (lambda (g) (f (g g))))))

如果您查看如何将其与参数一起应用,您会注意到 Y 永远不会返回,因为在它可以应用之前f(f (g g))需要评估(g g)哪个反过来评估(f (g g))等等。为了挽救我们不(g g)立即应用的情况。我们知道(g g)成为一个函数,所以我们只给出f一个函数,当应用它时会生成实际的函数并应用它。如果你有一个函数add1,你可以制作一个你可以使用的包装器(lambda (x) (add1 x)),它会起作用。以相同的方式(lambda args (apply (g g) args))是相同的(g g),您可以通过应用替换规则来看到这一点。这里的线索是,这有效地停止了每一步的计算,直到它真正投入使用。

于 2016-05-27T21:43:56.427 回答