Lisp - 陣列

LISP 允許您使用make-array函式定義一維或多維陣列。陣列可以儲存任何 LISP 物件作為其元素。

所有陣列都由連續的記憶體位置組成。最低地址對應於第一個元素，最高地址對應於最後一個元素。

陣列的維度數稱為其秩。

在 LISP 中，陣列元素由一系列非負整數索引指定。序列的長度必須等於陣列的秩。索引從零開始。

例如，要建立一個包含 10 個單元的陣列，名為 my-array，我們可以這樣寫：

(setf my-array (make-array '(10)))

aref 函式允許訪問單元的內容。它接受兩個引數：陣列的名稱和索引值。

例如，要訪問第十個單元的內容，我們可以這樣寫：

(aref my-array 9)

示例

建立一個名為 main.lisp 的新原始碼檔案，並在其中輸入以下程式碼。

main.lisp

; create an empty array of size 10 and print it
(write (setf my-array (make-array '(10))))
; terminate printing
(terpri)
; set value at each index of the array
(setf (aref my-array 0) 25)
(setf (aref my-array 1) 23)
(setf (aref my-array 2) 45)
(setf (aref my-array 3) 10)
(setf (aref my-array 4) 20)
(setf (aref my-array 5) 17)
(setf (aref my-array 6) 25)
(setf (aref my-array 7) 19)
(setf (aref my-array 8) 67)
(setf (aref my-array 9) 30)
; print the updated array
(write my-array)

輸出

執行程式碼時，它返回以下結果：

#(NIL NIL NIL NIL NIL NIL NIL NIL NIL NIL)
#(25 23 45 10 20 17 25 19 67 30)

示例

讓我們建立一個 3x3 陣列。

更新名為 main.lisp 的原始碼檔案，並在其中輸入以下程式碼。

main.lisp

; create an array of 3 x 3
(setf x (make-array '(3 3)
   ; initialize the array 
   :initial-contents '((0 1 2 ) (3 4 5) (6 7 8)))
)
; print the array
(write x)

輸出

執行程式碼時，它返回以下結果：

#2A((0 1 2) (3 4 5) (6 7 8))

示例

更新名為 main.lisp 的原始碼檔案，並在其中輸入以下程式碼。

main.lisp

; assign a an array of 4 x 3
(setq a (make-array '(4 3)))
; loop 4 times
(dotimes (i 4)
   ; loop 3 times
   (dotimes (j 3)
      ; set the values at a index i, j 
      (setf (aref a i j) (list i 'x j '= (* i j)))
   )
)
; loop 4 times
(dotimes (i 4)
   ; loop 3 times
   (dotimes (j 3)
      ; print values of array   
      (print (aref a i j))
   )
)

輸出

執行程式碼時，它返回以下結果：

(0 X 0 = 0) 
(0 X 1 = 0) 
(0 X 2 = 0) 
(1 X 0 = 0) 
(1 X 1 = 1) 
(1 X 2 = 2) 
(2 X 0 = 0) 
(2 X 1 = 2) 
(2 X 2 = 4) 
(3 X 0 = 0) 
(3 X 1 = 3) 
(3 X 2 = 6)

make-array 函式的完整語法

make-array 函式接受許多其他引數。讓我們看一下此函式的完整語法：

make-array dimensions :element-type :initial-element :initial-contents :adjustable :fill-pointer  :displaced-to :displaced-index-offset

除了dimensions引數外，所有其他引數都是關鍵字。下表提供了引數的簡要說明。

序號	引數 & 說明
1	dimensions 它給出陣列的維度。對於一維陣列，它是一個數字；對於多維陣列，它是一個列表。
2	:element-type 它是型別說明符，預設值為 T，即任何型別
3	:initial-element 初始元素值。它將建立一個所有元素都初始化為特定值的陣列。
4	:initial-content 作為物件的初始內容。
5	:adjustable 它有助於建立一個可調整大小（或可調整）的向量，其底層記憶體可以調整大小。該引數是一個布林值，指示陣列是否可調整，預設值為 NIL。
6	:fill-pointer 它跟蹤可調整大小向量中實際儲存的元素數量。
7	:displaced-to 它有助於建立一個與指定陣列共享其內容的置換陣列或共享陣列。兩個陣列都應具有相同的元素型別。:displaced-to 選項不能與 :initial-element 或 :initial-contents 選項一起使用。此引數預設為 nil。
8	:displaced-index-offset 它給出建立的共享陣列的索引偏移量。

示例

更新名為 main.lisp 的原始碼檔案，並在其中輸入以下程式碼。

main.lisp

; set myarray as an array
(setq myarray (make-array '(3 2 3) 
   ; set the contents of the array
   :initial-contents 
   '(((a b c) (1 2 3)) 
      ((d e f) (4 5 6)) 
      ((g h i) (7 8 9)) 
   ))
) 
; set array2 using myarray as one dimensional array
(setq array2 (make-array 4 :displaced-to myarray :displaced-index-offset 2)) 
; print myarray
(write myarray)
; terminate printing
(terpri)
; print array2
(write array2)

輸出

執行程式碼時，它返回以下結果：

#3A(((A B C) (1 2 3)) ((D E F) (4 5 6)) ((G H I) (7 8 9)))
#(C 1 2 3)

如果置換陣列是二維的：

main.lisp

; set myarray as an array
(setq myarray (make-array '(3 2 3) 
   ; set the contents of the array
   :initial-contents 
   '(((a b c) (1 2 3)) 
      ((d e f) (4 5 6)) 
      ((g h i) (7 8 9)) 
   ))
) 
; set array2 using myarray as two dimensional array
(setq array2 (make-array '(3 2) :displaced-to myarray :displaced-index-offset 2)) 
; print myarray
(write myarray)
; terminate printing
(terpri)
; print array2
(write array2)

輸出

執行程式碼時，它返回以下結果：

#3A(((A B C) (1 2 3)) ((D E F) (4 5 6)) ((G H I) (7 8 9)))
#2A((C 1) (2 3) (D E))

讓我們將置換索引偏移量更改為 5：

main.lisp

; set myarray as an array
(setq myarray (make-array '(3 2 3) 
   ; set the contents of the array
   :initial-contents 
   '(((a b c) (1 2 3)) 
      ((d e f) (4 5 6)) 
      ((g h i) (7 8 9)) 
   ))
) 
; set array2 using myarray as two dimensional array with offset 5
(setq array2 (make-array '(3 2) :displaced-to myarray :displaced-index-offset 5)) 
; print myarray
(write myarray)
; terminate printing
(terpri)
; print array2
(write array2)

輸出

執行程式碼時，它返回以下結果：

#3A(((A B C) (1 2 3)) ((D E F) (4 5 6)) ((G H I) (7 8 9)))
#2A((3 D) (E F) (4 5))

示例

更新名為 main.lisp 的原始碼檔案，並在其中輸入以下程式碼。

main.lisp

;a one dimensional array with 5 elements, 
;initail value 5
(write (make-array 5 :initial-element 5))
(terpri)

;two dimensional array, with initial element a
(write (make-array '(2 3) :initial-element 'a))
(terpri)

;an array of capacity 14, but fill pointer 5, is 5
(write(length (make-array 14 :fill-pointer 5)))
(terpri)

;however its length is 14
(write (array-dimensions (make-array 14 :fill-pointer 5)))
(terpri)

; a bit array with all initial elements set to 1
(write(make-array 10 :element-type 'bit :initial-element 1))
(terpri)

; a character array with all initial elements set to a
; is a string actually
(write(make-array 10 :element-type 'character :initial-element #\a)) 
(terpri)

; a two dimensional array with initial values a
(setq myarray (make-array '(2 2) :initial-element 'a :adjustable t))
(write myarray)
(terpri)

;readjusting the array
(adjust-array myarray '(1 3) :initial-element 'b) 
(write myarray)

輸出

執行程式碼時，它返回以下結果：

#(5 5 5 5 5)
#2A((A A A) (A A A))
5
(14)
#*1111111111
"aaaaaaaaaa"
#2A((A A) (A A))
#2A((A A B))

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